Датчик кислорода принцип работы: Датчик кислорода для автомобиля (что это такое)

Содержание

Датчик кислорода для автомобиля (что это такое)

Датчик кислорода нужен, чтобы регулировать смесь топлива и воздуха, поступающую в двигатель. Он обеспечивает максимальную мощность и меньший расход топлива. Поговорим для чего нужен датчика кислорода в машине и принцип его работы.

Для чего нужен

В отработавших газах бензинового двигателя можно найти немало разнообразных токсичных компонентов, но верховодит традиционная триада:
  • СО – окись углерода, угарный газ;
  • СН – несгоревшие углеводороды;
  • NOх – окислы азота.

Инженеры противопоставили этой опасной троице очень важное устройство, входящее в систему выпуска, – каталитический нейтрализатор отработавших газов. Иначе говоря, газы, пройдя через это устройство, из агрессивно-токсичных превращаются в сравнительно безопасные, нейтральные.


Чтобы нейтрализатор мог эффективно «облагораживать» поступающие в него газы, содержание каждого компонента в них должно укладываться в довольно узкие рамки, соответствующие сгоранию в цилиндрах стехиометрической рабочей смеси топлива и воздуха. Напомним, что ее состав характеризуется так называемым коэффициентом избытка воздуха a.

Если a больше 1,0 – смесь обедненная, бедная и т.д. И наоборот – смесь с a меньше 1,0 – обогащенная, богатая и т.д. Если воздуха ровно столько, сколько требуется для полного сгорания топлива, смесь называют стехиометрической – это область значений a вблизи 1,0.

Зависимость эффективности нейтрализатора от состава рабочей смеси в цилиндрах двигателя. Чтобы эффективность была не ниже 80%, колебания состава относительно оптимального не должны превышать 1%.

Как обеспечить столь высокую точность и одновременно стабильность? Цель была достигнута с появлением электронной системы автоматического регулирования с датчиком кислорода в отработавших газах – по-другому, лямбда-зондом. Этот датчик – важнейший элемент обратной связи в системе впрыска, позволяющей поддерживать стехиометрический состав на установившихся режимах работы двигателя с точностью до ±1%. На современных авто можно увидеть датчики кислорода двух типов. К первому отнесем датчики на основе диоксида циркония (циркониевые), ко второму – на основе оксида титана (титановые). Принцип работы один, разница только в конструкции. Измерительный элемент датчика кислорода имеет напыление благородного металла – платины с внутренней и внешней сторон. Внутри – «твердый электролит» (керамика). Работает по принципу гальванического элемента с твердым электролитом: по достижении температуры 300–350°С керамика начинает проводить ионы кислорода.

Полезно помнить, что это минимально возможная температура функционирования измерительного элемента, тогда как при работе двигателя температура датчика около 600°С. Ограничена и максимальная рабочая температура – около 900–1000°С в зависимости от типа датчика, перегрев грозит его повреждением.

Принцип работы

При работе двигателя концентрация кислорода внутри выпускной системы и снаружи ее, в окружающем воздухе, совершенно разная. Вот эта разница и заставляет ионы кислорода двигаться в твердом электролите, в результате чего на электродах измерительного элемента появляется разность потенциалов – сигнал датчика кислорода.

Зависимость выходного сигнала зонда от температуры. Зона ниже 300°С – нерабочая: 1 – реакция на богатые смеси; 2 – реакция на бедные смеси.

Как видите, реакции на богатые и бедные смеси различаются очень сильно, но при падении температуры ниже 300°С разница постепенно уменьшается – эта зона уже нерабочая. Чтобы датчик после пуска двигателя быстрей прогревался, его размещают возможно ближе к мотору, но все же с учетом ограничений по максимальной температуре. Особенно «критична» длительная езда с полной мощностью двигателя.

Современные датчики кислорода – с электроподогревом, которым управляет электронный блок управления двигателем, меняя ток нагревателя. Соответственно, он контролирует и исправность цепи нагревателя, что очень важно.

Широкополосный датчик кислорода принцип работы

Ежегодно в мире ужесточаются экологические нормы. Сейчас каждый автомобиль укомплектован системой фильтрации отработавших газов. И если на дизельных моторах эту функцию выполняет сажевый фильтр и система SCR, то на бензиновых все несколько иначе. Здесь используется каталитический нейтрализатор. Именно он преобразует вредные металлы в экологически чистые оксиды. Однако его работа и эффективность зависима от электроники. Так, в конструкции автомобиля можно встретить широкополосный датчик кислорода. Что это за элемент, как он работает, как устроен и можно ли его проверить своими руками? Ответы на эти вопросы узнаете в нашей сегодняшней статье.

Характеристика

Что это за элемент? Широкополосный лямбда-зонд – это устройство, которое отвечает за измерение количества кислорода в выхлопных газах автомобиля. Благодаря работе данного элемента обеспечивается наиболее правильное смесеобразование и, как следствие, оптимальная и стабильная работа двигателя на всех его режимах. Процесс управления концентрацией кислорода в газах называют лямбда-регулированием.

Сам название «лямбда» происходит от греческого символа λ. В автомобилестроении данным символом обозначается коэффициент остатка воздуха в горючей смеси.

Где находится?

Устанавливается широкополосный лямбда-зонд в выхлопной системе. В зависимости от типа автомобиля, в конструкции может использоваться один или несколько таких датчиков. Так, первый устанавливается до катализатора, второй – после него. Внешне его можно увидеть не всегда. Например, на «Калине» первых поколений данный элемент расположен в районе днища. А начиная со второго поколения кислородный датчик (лямбда-зонд) монтируется прямо в выпускной коллектор, доступ к которому осуществляется из-под капота. Но в любом случае данный элемент будет выглядеть как некая форсунка, что торчит из трубы со жгутом проводов.

Отметим, что на старых автомобилях использовался не широкополосный датчик кислорода, а двухточечный. Он имеет простую конструкцию. Был заменен ввиду необходимости более точных показаний. Ведь чем правильнее смесь, тем более оптимальной будет работа двигателя в разных режимах и нагрузках. Кстати, некоторые устанавливают широкополосный датчик кислорода с показометром. Обычно это цифровой «будильник», который показывает соотношение бензина и воздуха в смеси в режиме реального времени. Зачастую используется для диагностики неисправностей авто. На заводе такой элемент не устанавливается.

Устройство

Конструкция данного механизма предполагает наличие следующих элементов:

  • Металлический корпус с резьбой.
  • Электрический нагреватель.
  • Наконечник.
  • Защитный экран.
  • Токопроводящий контакт.
  • Уплотнительная манжета для провода.
  • Изолятор.

В основе механизма лежат два чувствительных электрода. Внешний имеет платиновое напыление, благодаря которому электрод сильно чувствителен к кислороду. Внутренний же изготовлен из циркония. Устанавливается датчик таким образом, чтобы сквозь него проходили отработанные газы. Внешний электрод улавливает О

2, после чего измеряется потенциал между двумя наконечниками. Чем он выше, тем больше кислорода в системе.

Широкополосный датчик кислорода являет собой усовершенствованную конструкцию двухконтактного механизма. Отметим, что потенциал разницы измеряется под воздействием определенной силы тока.

Как это работает?

Алгоритм действия данного элемента основывается на поддержке определенного напряжения. Оно составляет 0,45 В. Это стабильный показатель между двумя электродами датчика.

При снижении концентрации О2, напряжение между керамическим элементом возрастает. это свидетельствует о наличии обогащенной смеси. Данный сигнал моментально поступает в электронный блок управления. Последний на основаниях этих сигналов создает ток определенной силы на исполнительных устройствах (в том числе на форсунке). Та, в свою очередь, впрыскивает больше (или меньше, в зависимости от показаний) бензина в камеру. Если смесь бедная, датчик сигнализирует об этом ЭБУ таким же образом.

Важная особенность

Стоит отметить, что работа чувствительных наконечников возможна только при достижении температуры в триста градусов Цельсия. Рабочий диапазон керамических электродов составляет от трехсот до тысячи градусов. Но как тогда действует элемент «на холодную»? Ранее на двухконтактных устройствах сигнал формировался от иных датчиков (расхода воздуха, положения заслонки и числа оборотов коленвала). Усредненное значение лямбды поступало на блок и тот формировал готовую смесь. Правда, значения эти были не всегда верными. Это не гарантировало оптимальную и стабильную работу двигателя внутреннего сгорания.

Поэтому в новом поколении датчиков (широкополосного типа) используется специальный подогреватель. Его функция – повысить температуру наконечников. Это необходимо, чтобы устройство включилось в работу сразу же после холодного старта двигателя. При достижении температуры в триста градусов, керамический элемент становится твердым электролитом, который пропускает сквозь себя ионы кислорода, скопившиеся на платиновой электродной сетке.

Нагревательный элемент расположен внутри корпуса датчика и питается принудительно от бортовой сети автомобиля.

Значение лямбды и связь с ДВС

Исходя из всего вышесказанного можно сказать, что работа стабильная работа двигателя внутреннего сгорания невозможна без широкополосного датчика. Именно этот элемент формирует сигнальные значения для ЭБУ, который впоследствии корректирует горючую смесь. Электронный блок является связующим звеном, который не только принимает импульсы, но и подает опорное напряжение 0,45 В на датчик. В зависимости от нагрузки двигателя внутреннего сгорания, режима его работы и рабочей температуры электроника подбирает наиболее оптимальное соотношение воздуха и топлива в смеси.

Считается, что идеальное соотношение – это 14,7 частей кислорода на одну часть бензина. При таком условии значение лямбды будет равно единице. Но не стоит забывать о таком значении, как коэффициент избытка воздуха. Если лямбда показывает выше единицы, значит, смесь будет обедненной. В таком случае в цилиндр поступит больше кислорода. Ежели лямбда ниже одного, значит, ЭБУ будет формировать обогащенную смесь. Так, в цилиндры поступит больше топлива, чем обычно.

Ресурс

Это довольно хрупкий элемент в автомобиле. Замена лямбда-зонда может понадобиться уже через 50 тысяч километров. Но как правило, на таком пробеге изнашиваются датчики отечественных авто. Если говорить об иномарках, замена лямбда-зонда может наступить через 100-120 тысяч километров. Точных цифр никто не регламентирует, поскольку ресурс зависит от многих факторов (вплоть до содержания свинца в бензине).

Признаки

Как определить, что кислородный датчик (лямбда-зонд) требует замены? Узнать это очень просто. Поскольку датчик будет неисправен, на электронный блок заведомо поступят ошибочные сигналы и данные. В результате мотор будет работать нестабильно. Причиной тому является неправильно сформированная топливовоздушная смесь. Неисправность кислородного датчика широкополосного типа сопровождается:

  • Увеличением расхода топлива.
  • Нестабильными оборотами на холостом ходу.
  • Неконтролируемым нагреванием катализатора. после остановки мотора, он может потрескивать.
  • Изменением концентрации СО в газах. Выхлоп будет более едким и неприятным на запах.
  • Появлением лампы «Проверьте двигатель» на панели приборов.
  • Снижением разгонной динамики.
  • Провалами (рывками) при попытке набрать скорость.

Если появился хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, это повод произвести детальную проверку широкополосного датчика кислорода.

Причины неисправности

Почему данный механизм может выходить из строя? Первая причина – это естественный износ. Если пробег автомобиля составил более 50 тысяч километров, ресурс механизма может подойти к концу. Но также датчик ломается по другим причинам:

  • При обрыве проводов, что идут на датчик. В таком случае сигнал попросту не поступит на ЭБУ.
  • При механическом повреждении. Многие датчики устанавливаются в районе днища. Если автомобиль проехал через глубокое препятствие, возможно повреждение измерительного элемента. При малейшей деформации разрушается гальванический элемент широкополосного датчика кислорода.
  • При перегреве датчика. Это может произойти из-за неполадок в топливной системе автомобиля. Обычно это некорректный угол зажигания либо неправильный тюнинг двигателя (например, не та прошивка ЭБУ при чип-тюнинге).
  • При загрязнении чувствительного элемента. Если закоксовывается верхний слой с платиновым покрытием, ионы не будут улавливаться широкополосным датчиком. Что это может быть? Обычно загрязнения происходят из-за попадания масла в камеру сгорания. данная копоть затем обволакивает стенки выпускного коллектора, а также наконечника датчика. Еще загрязнения могут происходить из-за использования некачественного бензина, который содержит много свинца.

  • При разгерметизации корпуса. Такое бывает редко, но данную неисправность не следует исключать.
  • При попадании антифриза в цилиндры двигателя. это происходит из-за пробоя прокладки головки блока. В результате газы приобретают характерный белый цвет. Помимо этого, меняется и концентрация кислорода в выхлопе. Простыми словами, датчик начинает «сходить с ума». ЭБУ готовит неправильную смесь.

Разбираем контакты

В отличие от двухконтактного датчика, широкополосный имеет несколько иное устройство.

К нему подводится целая колодка с проводами. За что отвечает каждый из них? Ниже мы расскажем о распиновке широкополосного датчика кислорода:

  • Пин-1. Отвечает за ток ионного насоса. Напряжение на этом контакте должно составлять не менее 10 микроампер.
  • Пин-2. Отвечает за массу. Допустимое отклонение – не больше 100 mV.
  • Пин-3. Отвечает за работу гальванического элемента (сигнал Нернста). В отключенном разъеме уровень напряжения должен составлять порядка 0,45 В. При подключенном разъеме данная цифра находится в пределах 1 В.
  • Пин-4 и 5. Эти контакты отвечают за напряжение на подогревателе. Управляется подогреватель широкополосного датчика путем широтно-импульсной модуляции. В случае отказа подогревателя, при компьютерной диагностике будут следующие коды ошибок: РОО36 и РОО64.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили, как работает кислородный датчик, как устроен и почему он выходит из строя. Как видите, устроен широкополосный элемент гораздо сложнее, чем двухконтактный. Тем не менее именно такой тип позволяет точно контролировать и правильно готовить топливно-воздушную смесь, не возлагаясь на усредненные параметры. В случае выхода из строя элемент нужно срочно заменить.

Где находится датчик кислорода, мы уже знаем (до и после каталитического нейтрализатора либо в районе выпускного коллектора). При замене могут возникнуть трудности. Резьба часто прикипает, а открутить датчик можно только с использованием универсальных смазок типа ВД-40.

Лямбда-зонд (λ-зонд) — датчик остаточного кислорода (например, в выпускном коллекторе двигателя или дымоходе отопительного котла). Позволяет оценивать количество оставшегося не сгоревшего топлива либо кислорода в выхлопных газах. Данные показания позволяют приготовлять оптимальную воздушно-топливную смесь, а также снижать количество вредных для человека побочных продуктов процесса сгорания.

Содержание

Узкополосный лямбда-зонд [ править | править код ]

Лямбда-зонд порогового типа действует по принципу гальванического элемента/твердооксидного топливного элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх неё напылены токопроводящие пористые электроды из платины, одновременно являющейся катализатором окислительно-восстановительных реакций. Один из электродов омывается горячими выхлопными газами (внешняя сторона датчика), а второй — воздухом из атмосферы (внутренняя сторона датчика). Эффективное измерение состава отработавших газов лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до определенной температуры выше 300°C. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а гальваническая ячейка начинает работать. Для работы датчика атмосферный кислород нужен в очень небольшом количестве, поэтому, в целом герметичный для воды, датчик делается таким образом, чтобы кислород немного попадал внутрь со стороны проводки.

Если при работе двигателя и датчика ионы свободного кислорода присутствуют лишь с внутренней стороны элемента, то есть имеется лишь атмосферный кислород, то разогретая ячейка самостоятельно начинает генерировать ЭДС, а значит, на блок управления с датчика начинает поступать электрический ток с определённым напряжением. Это означает для ЭБУ автомобиля, что смесь была «богатой». На практике этому соответствует примерно 0,8-0,9 вольт. Если свободный кислород появляется в составе выхлопа с внешней стороны датчика, то выработка ЭДС снижается, а если кислорода достаточно много, то полностью прекращается, то есть кислород из выхлопа блокирует работу ячейки. Это означает для ЭБУ, что смесь была «бедной». На практике этому соответствует примерно 0,1-0,2 вольт. Если ЭДС стремится к нулю, то это означает что смесь абсолютно бедная, например в двигатель не поступает топливо. Напряжение с датчика 0,45 вольт считается оптимальным, и свидетельствует, что сжигаемая смесь обладает стехиометрическим соотношением топлива и воздуха.

Конструктивно, датчики делятся по числу проводов и наличию подогревательного элемента. Датчики без нагревательного элемента используют 1 или 2 провода, с нагревательным элементом — 3 или 4 провода. Первое поколение датчиков разогревалось лишь от выхлопных газов, поэтому начинало давать сигнал сравнительно поздно после старта двигателя. Появившиеся позже датчики с нагревательным элементом стали выводить датчик в рабочее состояние очень быстро, что отвечало возросшим требованиям экологии, а также позволяло использовать датчик, когда температуры выхлопных газов оказывалось недостаточно.

В начале работы, после запуска мотора, лямбда-зонд не выдаёт показаний, и ЭБУ вынужден использовать только карты впрыска, прописанные в нём. Это режим работы без обратной связи, и коррекции топливной смеси по лямбда-зонду в этом режиме нет. Когда с датчика появляется сигнал, то ЭБУ автомобиля переходит в режим работы с обратной связью, при котором исходные топливные карты корректируются с учётом показаний с лямбда-зонда в режиме реального времени.

Сигнал используется системой управления для поддержания оптимального (стехиометрического, около 14,7:1) соотношения воздушно-топливной смеси.

  • λ=1 — стехиометрическая (теоретически идеальная) смесь;
  • λ>1 — бедная смесь;
  • λ [неизвестный термин] в катализаторе, для более точного регулирования может использоваться и второй лямбда-зонд, расположенный за катализатором или внутри него.

Однажды умер у меня датчик кислорода (лямбда-зонд). Решил я поставить новый, оригинальный, но к нему ещё и добавить широкополосный лямбда-зонд с индикатором качества сгорания топлива на приборной панели. Сразу предупреждаю, текст не для профи и будет многа букав.

Широкополосный лямбда-зонд (ШДК) лично я бы назвал самым полезным дополнительным прибором в машине, который показывает качество приготовления топливно-воздушной смеси и качество её правильного сгорания. Соответственно, это влияет на расход, ускорение и другие моменты в вождении, которые водитель ощущает пятой точкой. А на приборе он это ещё и увидит воочию. Особенно ШДК пригодится тем, кто ездит на газу (пропан-бутане), т.к. при переключении с бензина на газ можно легко проконтролировать качество настройки газовых мозгов, которые воруют информацию с бензинового мозга и управляют газовыми форсунками.

Сначала немного ликбеза. Чтобы двигатель работал идеально, он должен получать в свои цилиндры топливно-воздушную смесь (ТВС), которая должна состоять из 1 части топлива и 14,7 частей воздуха. Это соотношение называется стехиометрия или AFR. Правильно создать эту стехиометрию и есть главная задача любого инжектора или карбюратора. В данном случае я рассматриваю инжектор. Вкратце это происходит так: электронный блок управления двигателем (ЭБУ) с помощью датчиков на впускном тракте «видит» сколько воздуха поступает во впускной тракт и даёт команду форсункам впрыснуть ровно столько топлива, чтобы в итоге было соотношение 14.7:1 и тогда смесь сгорает без остатка и в выхлопном коллекторе будет совершенно отсутствовать кислород. Если ЭБУ посчитает нужным добавить мощность двигателю, то он начнёт обогащать и смешивать ТВС в пропорции 12.6:1. Если захочет сделать двигатель более экономичным, то он обеднит ТВС до пропорции 15.4:1. Кстати, при прогреве двигателя пропорция ТВС может быть гораздо ниже 12:1, я видел 10:0. Собственно мы это можем увидеть сами на любом сканере, который мы подключим к мозгам своей машины и посмотрим параметр «Target Air/Fuel Ratio»:

Написанное выше делает _любой_ ЭБУ на _любой_ машине (если в этот ЭБУ не лазили со своими кривыми ручонками всяческие чип-тюнеры) согласно вот этого графика:

Чтобы ЭБУ понял, что он правильно смешал смесь, в выпускной тракт ставится узкополосный датчик кислорода, который проверяет качество сгорания топливо-воздушной смеси и обычно сигнализирует ЭБУ напряжением от 0 до 1 вольта, бедная ли была в цилиндрах смесь или богатая. По-идее, если всё нормально, то ЭБУ во время работы двигателя на «спокойных» режимах должен видеть от лямбда-зонда напряжение равное 0,45 вольта (опорное напряжение), которое соответствует соотношению 14,7:1. Но на практике такой ровной работы никогда не бывает и ЭБУ получает от лямбда-зонда или сигнал о обеднённой смеси в виде напряжения от 0 до 0,45 вольта или же сигнал о обогащённой смеси в виде напряжения от 0,45 до 1 вольта. Видя это, ЭБУ немножечко уменьшает или немножечко увеличивает впрыск топлива форсунками до тех пор, пока лямбда-зонд не поменяет своё состояние на противоположное. В итоге мы имеем график работы лямбда-зонда в виде большой синусоиды, если с ним всё нормально:

Узкополосный датчик кислорода положено менять раз в 100 тыс.км., т.к. он «устаёт» от времени. Однако он может сдохнуть ещё быстрее от отравления тетраэтилсвинцом, который может присутствовать в некачественном бензине, но может сдохнуть и просто так, к примеру если провода при его замене паяли свинцово-оловянным припоем, поэтому лямбда-зонд паять нельзя, провода соединять надо только через винтовые зажимы. В любом случае, от времени или от свинца лямбда-зонд перестаёт выдавать свою обычную синусоиду и сигнал начинает еле-еле колебаться где-то около нуля вольт. Синусоида становится маленькой и не пересекает границу 0,45 вольта. ЭБУ, видя такое дело, зажигает чек и переходит на аварийный режим работы, сильно обогащая смесь. Но если полудохлый датчик хоть изредка пересекает границу 0,45 вольта, то чек не загорается, просто появляется нереальный расход топлива, ведь датчик всё время показывает ЭБУ бедную смесь. И это самая печальная ситуация.

Итак, ликбез окончен. Начнём практическое применение знаний 🙂

Перед покупкой нового датчика я захотел, чтобы я мог постоянно видеть его работу в виде конкретных цифр стехиометрии. Тогда я мучился с выбором хороших свечей для газа и хотел легко визуально диагностировать пропуски зажигания или пропуски воспламенения в цилиндрах. Для этого я купил широкополосный лямбда-зонд UEGO фирмы АЕМ, в комплект которого входит собственно сам датчик и «мозги», которые на своём выносном индикаторе показывают стехиометрию в цифровой и визуальной форме (в виде шкалы из светодиодов). Светодиоды я потом немного поменял местами и теперь мне они показывают диапазон богатой смеси жёлтым цветом, оптимальный диапазон — зелёным, а бедную смесь — красным (т.к. это наиболее опасный режим работы, можно спалить клапана).

Индикатор я разместил прямо на приборной панели, чтобы он всегда был в поле периферического зрения.

Чтобы было легче понять, как он работает я снял несколько видео:

1. Двигатель работает на холостом ходу, впрыск на форсунках 2.2 миллисекунды, стехиометрия колеблется около 14,7, как и положено. Я выключаю одну форсунку и можно увидеть как меняются показания ШДК. Он видит в выхлопе много несгоревшего кислорода (один цилиндр гонит воздух) и сразу показывает «бедную» смесь. При этом ЭБУ добавляет впрыск на оставшиеся форсунки до 2,6 миллисекунд, чтобы компенсировать работу неработающего цилиндра.

2. Движение по трассе на круизе. ЭБУ задаёт при равномерном движении стехиометрию 14,7:1, что и показывает мой ШДК колеблясь от 14 до 15. Второй прибор показывает расход в литрах в час (7,5 л/ч), чтобы оценить количество мгновенно сгораемого топлива (не путайте этот параметр с литрами на 100 км.) С 20-й секунды начинается плавное ускорение, ЭБУ меняет стехиометрию на 12,6:1, а диодный индикатор уходит в жёлтую зону. Постепенно литры в час вырастают до 20 л/ч на скорости 120 км/ч. Потом я отпускаю педаль газа, форсунки выключаются, в выхлоп из цилиндров идёт чистый воздух и ШДК начинает показывать бедную смесь вне диапазона измерения.

признаки неисправности лямбда-зонт, принцип работы, расположение, ошибки

Датчик кислорода

Датчик кислорода (ДК) устанавливается на инжекторные ВАЗы (кроме первых моделей с контролером Bosch 1.5.4).

Это неотъемлемая часть системы питания двигателя. Данный датчик предназначен для оценки состояния выхлопа (наличие кислорода в выхлопе). Иными словами, он, ориентируясь по количеству кислорода в выхлопе, регулирует рабочую смесь.

ДК также имеет второе, но не менее популярное название «лямбда-зонд». То есть это одно и то же.

Принцип работы ДК (лямбда-зонда)

Рабочая поверхность датчика представляет собой керамический материал, покрытый платиной.

Рабочая температура поверхности составляет 350 градусов по Цельсию и выше. Поэтому до нагрева лямбда-зонда первые 5 минут после запуска двигателя рабочая смесь регулируется по показаниям других датчиков системы питания двигателя. Чтобы ускорить прогрев детали до рабочей температуры, в него монтируют электронагреватель.

Принцип работы заключается в следующем: выхлопные газы покрывают рабочую поверхность лямбд-зонда, который в свою очередь реагирует на разность уровня кислорода в выхлопных газах и окружающей среде. Затем он посылает сигнал ЭБУ, который регулирует рабочую смесь.

Где находится датчик кислорода (лямбда-зонд)?

Для двигателя 1,5 л

Лямбда зонд (под номером 11) устанавливается в выхлопной системе на приемной трубе. Вкручивается сверху, перед резонатором или проставкой (если резонатора нет). Иными словами: ставьте автомобиль на яму и ищите по всей системе выхлопа датчик, торчащий вверх. ДК — единственный датчик, который устанавливается в систему выхлопа, поэтому не промахнетесь.

Выхлопная система для двигателя 1,5л

Для двигателя 1,6 л

Система выхлопа данного двигателя немного отличается от 1,5 л. Обратите внимание на рисунок: В данной системе выхлопа запланированы 2 ДК (по номером 2) — оба находятся на катоколлекторе. На данные двигатели устанавливается как 1, так и 2 датчика концентрации кислорода: Норма токсичности Евро-2 — 1 ДК, Евро-3 — 2 ДК.

Выхлопная система для двигателя 1,6л

Как часто менять датчик кислорода?

Ресурс ВАЗовского лямбд-зонда составляет 80-160 тыс. км, в зависимости от качества бензина и других немаловажных моментов. Сервисная замена ДК на ВАЗах по мануалу должна проходить на отметке 60-70 тыс. км.

Как правило, в повседневной эксплуатации автомобиля хозяева отключают ДК, прошивая мозги (Чип-тюннинг).

Можно ли просто отключить датчик?

Многие спрашивают: а можно ли отключить датчик, отсоединив разъем? И к чему это приведет?

Ответ: После отсоединения разъема датчика ЭБУ переходит на примерные параметры, поэтому смесь будет то богатая, то бедная, расход возрастет, пропадет динамика. Если делать по уму, то можно отключить его, перепрошив мозги с помощью чип-тюннинга, или просто заменить датчик на новый.

Признаки неисправности ДК

  1. Большой расход бензина (от 12 л и более). Но такая проблема может быть и по другим причинам (Причины большого расхода топлива)
  2. Нестабильный холостой ход. Также причинами данной неисправности могут быть: мертвый РХХ, ДМРВ, ДПДЗ и т. д.
  3. Провалы при ускорении, падение динамики и мощности двигателя. Также причинами низкой динамики могут служить неисправности в следующих элементах: ДД, ДС, ДФ, низкая компрессия и т. д.

Полезные статьи:

Ошибки ДК

Зафиксировать наличие данных ошибок вы можете по загоревшейся жёлтой лампе на панели «чек эндж» (а может и не загореться). Прочитать эти ошибки вы сможете либо с помощью бортового компьютера, либо при компьютерной диагностике.

Ошибка Р0130 Неверный сигнал ДК 1
Ошибка Р0131 Низкий уровень сигнала ДК 1
Ошибка Р0132 Высокий уровень сигнала датчика коленвала 1
Ошибка Р0133 Медленный отклик ДК 1
Ошибка Р0134 Отсутствие сигнала ДК 1
Ошибка Р0135 Неисправность нагревателя ДК 1
Ошибка Р0136 Замыкание на землю ДК 2
Ошибка Р0137 Низкий уровень сигнала ДК 2
Ошибка Р0138 Высокий уровень сигнала ДК 2
Ошибка Р0140 Обрыв ДК 2
Ошибка Р0141 Неисправность нагревателя ДК 2
Ошибка Р1102 Низкое сопротивление нагревателя ДК 2
Ошибка Р1115 Неисправная цепь нагрева ДК 2

Чаще всего ошибки, связанные с ДК, появляются в связи с неисправностью цепи подогрева, вследствие чего датчик даёт неверные параметры.

В данном случае нужно искать обрыв провода или же заменить датчик.

Почему умирает лямбда-зонд?

Выше мы уже уточнили, что ресурс кислородного датчика составляет 80-160 тыс. км. Наверное, у вас возник вопрос: почему же такой разброс в ресурсе, целых 80 тыс. км? На самом деле, это зависит от условий, в которых эксплуатировался автомобиль:

  1. Плохой бензин, в выхлопе которого содержится много свинца и железа, забивает электроды датчика за несколько заправок.
  2. Плохое состояние маслосъемных колец, колпачков. Из-за них масло может попадать в смесь, а вместе с ним и в выхлопную систему.
  3. Из-за зажатых клапанов, в систему выхлопа вырываются хлопки, которые разрушают рабочую поверхность датчика.
  4. Из-за неправильной смеси, угла опережения зажигания, вследствие чего датчик перегревается, треск от высокой температуры нейтрализатора или катализатора.

Сколько стоит ДК?

Стоимость лямбда-зонда варьируется от региона и модели от 1000 до 2000 р.

Датчик кислорода DENSO(лямбда-зонд) — принцип работы,устройство,виды

Конструкция современных автомобилей предусматривает строгий контроль количества сжигаемого топлива. Это необходимо как с точки зрения повышения экономичности двигателей, так и в целях снижения выбросов вредных веществ в атмосферу. Элементом, играющим основную роль в регуляции топливо-воздушной смеси, является датчик кислорода (лямбда-зонд).

Датчик кислорода работает в связке с системой впрыска, каталитическим нейтрализатором и электронным блоком управления (ЭБУ). Измеряя процент несгоревшего кислорода в выхлопных газах автомобиля, датчик передает эти данные в ЭБУ, который регулирует состав топливовоздушной смеси. Правильная топливовоздушная смесь обеспечивает эффективную работу каталитического нейтрализатора.

Принцип работы
Датчики кислорода состоят из внешнего и внутреннего электрода. Внешний электрод имеет платиновое напыление, а внутренний изготовлен из циркониевого сплава. При прохождении кислорода изменяется потенциал между выводами электродов. Принцип работы датчика основан на поддержании постоянного напряжения (450 мВ) между электродами за счет изменения силы тока. Снижение концентрации кислорода в отработавших газах (обогащенная топливно-воздушная смесь) сопровождается ростом напряжения между электродами двухточечного керамического элемента. Сигнал от элемента подается в электронный блок управления, на основании которого создается ток определенной силы, благодаря которой напряжение достигает нормативного значения. Величина силы тока при этом и является мерой концентрации кислорода в отработавших газах.

Датчик кислорода контролирует процентное содержание несгоревшего кислорода в выхлопных газах автомобиля. Во время движения автомобиля состав топливной смеси отклоняется от идеального значения, поэтому его необходимо контролировать и регулировать. В зависимости от содержания кислорода — слишком высокое (обедненная смесь) или слишком низкое (переобогащенная смесь) — датчик передает быстроизменяющийся сигнал в ЭБУ, который реагирует на сигнал изменением качества топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель.

ЭБУ получает от датчика сигнал и принимает решение о правильности соотношения топлива и воздуха в смеси. Количество впрыскиваемого топлива регулируется с помощью коррекции времени впрыска по сигналам обратной связи. Если смесь оказывается слишком богатой, количество впрыскиваемого топлива уменьшается, если слишком бедной — количество впрыскиваемого топлива увеличивается.

Задача состоит в том, чтобы поддерживать соотношение топлива и воздуха в смеси близко к стехиометрической точке, которая представляет собой рассчитанное идеальное соотношение топлива и воздуха в смеси. Для бензина стехиометрическое соотношение, т.е. соотношение чистого сгорания, составляет около 14,7 к 1 (равно коэффициенту лямбда 1.00). Это означает, что на каждый килограмм топлива сжигается 14,7 килограмма воздуха. Если отношение воздуха к топливу выше 14,7 — смесь обедненная, а если ниже — переобогащенная.

В теории при идеальном составе смеси все топливо сгорает полностью, используя при этом почти все количество кислорода в воздухе. Остаточный кислород должен присутствовать в количестве, как раз необходимом для эффективной работы каталитического нейтрализатора. После этого нейтрализатор производит обработку выхлопных газов до того, как они покинут автомобиль.

Большинство современных автомобилей оснащены трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором. Трехкомпонентный подразумевает три вида контролируемых (вредных) выбросов, уровень которых снижается с помощью нейтрализатора — монооксид углерода (CO), несгоревшие углеводороды (CH) и оксид азота (NOx). Точное количество кислорода в выхлопных газах важно для нейтрализатора, поскольку от этого зависит, насколько эффективно он сможет удалить эти вредные выбросы из выхлопных газов.

При правильном количестве кислорода между кислородом и токсичными газами возникает химическая реакция, в результате которой из нейтрализатора выходят безвредные газы. Если нейтрализатор работает исправно, то этой химической реакцией поглощается весь кислород, содержащийся в выхлопных газах.



Рис. 1. Выходной сигнал датчика кислорода указывает на соотношение топлива и воздуха в смеси, сообщая ЭБУ, в какую сторону регулировать подачу топлива.

Рис. 2. Степень очистки каталитического нейтрализатора.

Устройство
Все новые автомобили и большинство автомобилей, выпущенных после 1980 г., оснащены датчиком кислорода. Он установлен в выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Точное местонахождение датчика кислорода варьируется в зависимости от типа двигателя — с V-образным или рядным расположением цилиндров, а также в зависимости от марки и модели.

Подробно рассматривать устройство современного датчика кислорода имеет смысл на примерах продукции компании DENSO, поскольку этот японский производитель является безусловным технологическим лидером в данной области. С таким утверждением явно согласны ведущие мировые автопроизводители — датчики кислорода DENSO устанавливаются в качестве оригинального оборудования на автомобилях таких производителей как Toyota, Mitsubishi, Honda, Jaguar, Volvo, Mazda, Suzuki, Subaru, Isuzu, Daihatsu, Yamaha, Land Rover, Daimler Chrysler, General Motors, Opel/Vauxhall и многих других. Начиная с 1977 года, когда были выпущены первые датчики кислорода, уже несколько сотен миллионов датчиков DENSO выполняют свою работу, измеряя содержание кислорода в выбросах двигателей автомобилей, что делает DENSO одним из ведущих производителей датчиков кислорода в мире.

Несколько датчиков кислорода
Многие из недавно выпущенных автомобилей, кроме датчика кислорода, перед каталитическим нейтрализатором имеют второй датчик, установленный после него. Первый датчик, перед нейтрализатором, является основным и помогает блоку ЭБУ регулировать топливовоздушную смесь. Второй датчик, установленный после нейтрализатора, является контрольным. Он контролирует функционирование каталитического нейтрализатора.

Датчик кислорода, установленный после каталитического нейтрализатора, контролирует его функционирование путем измерения уровня кислорода в выхлопных газах, выходящих из нейтрализатора. Если датчик выдает сигнал высокого напряжения, нейтрализатор работает нормально. Это происходит потому, что, если нейтрализатор работает правильно, весь кислород в выхлопных газах поглощается химической реакцией, происходящей внутри между кислородом и вредными веществами.


Рис. 3. Двигатель с каталитическим нейтрализатором и датчиками:
1. Инжектор. 2. Датчик кислорода перед катализатором. 3. Каталитический нейтрализатор. 4. Датчик кислорода после катализатора

Двойной защитный слой алюминия и двойная защитная крышка — уникальные разработки DENSO!

Два типа датчиков кислорода
Компания DENSO первой в мире разработала технологию датчиков соотношения воздух/топливо, предложив датчик с линейным сигналом, который помогает автомобилям соответствовать строгим стандартам уровня токсичности выбросов, начиная с EURO 3. Однако в новой системе вместо обычного датчика кислорода используется уже датчик контроля соотношения топлива и воздуха в смеси. В целом датчики воздух/топливо обладают большей чувствительностью и эффективностью, чем обычные циркониево-оксидные датчики кислорода. Это достигается благодаря способу измерения соотношения топлива и кислорода в смеси и различиям в выходных сигналах, сообщающих о результате измерений.

Циркониево-оксидный датчик показывает, выше или ниже соотношение топлива и воздуха коэффициента лямбдa 1.00. ЭБУ двигателя постепенно изменяет количество подачи топлива до тех пор, пока датчик не начнет показывать, что соотношение опять неправильное. С этого момента ЭБУ опять начинает корректировать подачу топлива в другом направлении. Этот способ обеспечивает медленное и непрекращающееся плавание вокруг коэффициента лямбдa 1.00, не позволяя при этом поддерживать точный коэффициент 1.00.

Датчик соотношения воздух/топливо показывает точное соотношение топлива и воздуха в смеси. Это означает, что ЭБУ двигателя точно знает, насколько это соотношение отличается от коэффициента лямбдa 1.00 и, соответственно, насколько требуется корректировать подачу топлива, что позволяет ЭБУ изменять количество впрыскиваемого топлива и получать коэффициент лямбдa 1.00 практически сразу.

В итоге, особенно в изменяющихся условиях (резкие ускорения или замедления), в системах с циркониево-оксидным датчиком будет наблюдаться подача недостаточного или избыточного количества топлива, что приводит к снижению эффективности каталитического нейтрализатора. При использовании датчика соотношения воздух/топливо ЭБУ двигателя будет замечать малейшие изменения в соотношении топлива и воздуха даже в изменяющихся условиях. Таким образом, ЭБУ сможет выполнять точную корректировку подачи топлива, что приведет к оптимальной обработке выхлопных газов каталитическим нейтрализатором и, как следствие, к более чистому воздуху, меньшему расходу топлива и улучшению общих характеристик управляемости автомобиля.

Передовые разработки, стандарт оригинального качества и превосходные эксплуатационные характеристики теперь доступны клиентам вторичного рынка в рамках программы DENSO. Ноу-хау компании не имеет себе равных и применяется при производстве всех без исключения датчиков кислорода. Кроме того, каждый датчик кислорода DENSO подвергается проверкам на 100%-ное соответствие качеству, включая проверки выходного сигнала, воздухонепроницаемости, целостности цепей и сопротивления подогревателя. Поэтому, в случае необходимости замены датчика кислорода, выбор очевиден. Что касается технологии обслуживания и нюансов замены кислородных датчиков – этому будет посвящена следующая статья.

Решение проблемы качества топлива
Некачественное или грязное топливо может оказать неблагоприятное воздействие на срок службы и эксплуатационные показатели датчика кислорода, однако DENSO предлагает решение для этой проблемы.

В чем заключается причина проблемы? Топливо может быть загрязнено присадками для моторных масел, присадками для бензина, герметиком на деталях двигателя и нефтяными отложениями после десульфуризации. При нагреве свыше 700°С загрязненное топливо выделяет вредные для датчика пары, которые влияют на его работу, засоряя или разрушая электроды. Это распространенный случай выхода из строя датчика кислорода.

Новая конструкция датчиков DENSO не подвержена этой опасности. Уникальный защитный слой оксида алюминия на керамическом элементе датчика защищает его от некачественного топлива, продлевая срок службы и сохраняя эксплуатационные показатели датчика на необходимом уровне.

Денис Петров

www.denso.ua

Источник: журнал autoExpert №1`2015. При перепечатке ссылка на источник обязательна.

Все о датчике кислорода – принцип работы, виды, предназначение лямбда-зонда. Зачем в машине датчик кислорода и как работает лямбда-зонд? Что такое датчик лямбда зонд

Вы наверняка знаете, что в вашем автомобиле установлен кислородный датчик (или даже два!)… Но зачем он нужен и как он работает? На часто задаваемые вопросы отвечает Стефан Верхоеф (Stefan Verhoef), менеджер DENSO по продукту (кислородные датчики).

B: Какую работу выполняет датчик кислорода в автомобиле?
O: Датчики кислорода (также называемые лямбда-зондами) помогают контролировать расход топлива вашего автомобиля, что способствует снижению объема вредных выбросов. Датчик непрерывно измеряет объем несгоревшего кислорода в выхлопных газах и передает эти данные в электронный блок управления (ЭБУ). На основании этих данных ЭБУ регулирует соотношение топлива и воздуха в топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель, что помогает каталитическому нейтрализатору (катализатору) работать более эффективно и уменьшать количество вредных частиц в выхлопных газах.

B: Где находится датчик кислорода?
O: Каждый новый автомобиль и большинство автомобилей, выпущенных после 1980 г., оснащены датчиком кислорода. Обычно датчик установлен в выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Точное местоположение датчика кислорода зависит от типа двигателя (V-образное или рядное расположение цилиндров), а также от марки и модели автомобиля. Для того чтобы определить, где расположен датчик кислорода в вашем автомобиле, обратитесь к руководству по эксплуатации.

В: Почему состав топливовоздушной смеси нужно постоянно регулировать?
O: Соотношение «воздух — топливо» крайне важно, поскольку оно влияет на эффективность работы каталитического нейтрализатора, который снижает содержание оксида углерода (CO), несгоревших углеводородов (CH) и оксида азота (NOx) в выхлопных газах. Для его эффективной работы необходимо наличие определенного количества кислорода в выхлопных газах. Датчик кислорода помогает ЭБУ определить точное соотношение «воздух — топливо» в смеси, поступающей в двигатель, передавая в ЭБУ быстроизменяющийся сигнал напряжения, который меняется в соответствии с содержанием кислорода в смеси: слишком высокого (бедная смесь) или слишком низкого (богатая смесь). ЭБУ реагирует на сигнал и изменяет состав топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Когда смесь слишком богатая, впрыск топлива уменьшается. Когда смесь слишком бедная — увеличивается. Оптимальное соотношение «воздух — топливо» обеспечивает полное сгорание топлива и использует почти весь кислород из воздуха. Оставшийся кислород вступает в химическую реакцию с токсичными газами, в результате которой из нейтрализатора выходят уже безвредные газы.

В: Почему на некоторых автомобилях устанавливаются два кислородных датчика?
O: Многие современные автомобили дополнительно кроме датчика кислорода, расположенного перед катализатором, оснащаются и вторым датчиком, установленным после него. Первый датчик является основным и помогает электронному блоку управления регулировать состав топливовоздушной смеси. Второй датчик, установленный после катализатора, контролирует эффективность работы катализатора, измеряя содержание кислорода в выхлопных газах на выходе. Если весь кислород поглощается химической реакцией, происходящей между кислородом и вредными веществами, то датчик выдает сигнал высокого напряжения. Это означает, что катализатор работает нормально. По мере износа каталитического нейтрализатора некоторое количество вредных газов и кислорода перестает участвовать в реакции и выходит из него без изменений, что отражается на сигнале напряжения. Когда сигналы станут одинаковыми, это будет указывать на выход из строя катализатора.

В: Какие бывают датчики?
О: Существует три основных типа лямбда-сенсоров: циркониевые датчики, датчики соотношения «воздух — топливо» и титановые датчики. Все они выполняют одни и те же функции, но используют при этом различные способы определения соотношения «воздух — топливо» и разные исходящие сигналы для передачи результатов измерений.

Наибольшее распространение получила технология на основе использования циркониево-оксидных датчиков (как цилиндрического, так и плоского типов). Эти датчики могут определять только относительное значение коэффициента: выше или ниже соотношение «топливо — воздух» коэффициента лямбда 1.00 (идеальное стехиометрическое соотношение). В ответ ЭБУ двигателя постепенно изменяет количество впрыскиваемого топлива до тех пор, пока датчик не начнет показывать, что соотношение изменилось на противоположное. С этого момента ЭБУ опять начинает корректировать подачу топлива в другом направлении. Этот способ обеспечивает медленное и непрекращающееся «плавание» вокруг коэффициента лямбда 1.00, не позволяя при этом поддерживать точный коэффициент 1.00. В итоге в изменяющихся условиях, таких как резкое ускорение или торможение, в системах с циркониево-оксидным датчиком подается недостаточное или избыточное количество топлива, что приводит к снижению эффективности каталитического нейтрализатора.

Датчик соотношения «воздух — топливо» показывает точное соотношение топлива и воздуха в смеси. Это означает, что ЭБУ двигателя точно знает, насколько это соотношение отличается от коэффициента лямбда 1.00 и, соответственно, насколько требуется корректировать подачу топлива, что позволяет ЭБУ изменять количество впрыскиваемого топлива и получать коэффициент лямбда 1.00 практически мгновенно.

Датчики соотношения «воздух — топливо» (цилиндрические и плоские) впервые были разработаны DENSO для того, чтобы обеспечить соответствие автомобилей строгим стандартам токсичности выбросов. Эти датчики более чувствительны и эффективны по сравнению с циркониево-оксидными датчиками. Датчики соотношения «воздух — топливо» передают линейный электронный сигнал о точном соотношении воздуха и топлива в смеси. На основании значения полученного сигнала ЭБУ анализирует отклонение соотношения «воздух — топливо» от стехиометрического (то есть Лямбда 1) и корректирует впрыск топлива. Это позволяет ЭБУ предельно точно корректировать количество впрыскиваемого топлива, моментально достигая стехиометрического соотношения воздуха и топлива в смеси и поддерживая его. Системы, использующие датчики соотношения «воздух — топливо», минимизируют возможность подачи недостаточного или избыточного количества топлива, что ведет к уменьшению количества вредных выбросов в атмосферу, снижению расхода топлива, лучшей управляемости автомобиля.

Титановые датчики во многом похожи на циркониево-оксидные датчики, но титановым датчикам для работы не требуется атмосферный воздух. Таким образом, титановые датчики являются оптимальным решением для автомобилей, которым необходимо пересекать глубокий брод, например полноприводных внедорожников, так как титановые датчики способны работать при погружении в воду. Еще одним отличием титановых датчиков от других является передаваемый ими сигнал, который зависит от электрического сопротивления титанового элемента, а не от напряжения или силы тока. С учетом данных особенностей титановые датчики могут быть заменены только аналогичными и другие типы лямбда-зондов не могут быть использованы.

В: Чем отличаются специальные и универсальные датчики?
O: Эти датчики имеют разные способы установки. Специальные датчики уже имеют контактный разъем в комплекте и готовы к установке. Универсальные датчики могут не комплектоваться разъемом, поэтому нужно использовать разъем старого датчика.

B: Что произойдет, если выйдет из строя датчик кислорода?
O: В случае выхода из строя датчика кислорода ЭБУ не получит сигнала о соотношении топлива и воздуха в смеси, поэтому он будет задавать количество подачи топлива произвольно. Это может привести к менее эффективному использованию топлива и, как следствие, увеличению его расхода. Это также может стать причиной снижения эффективности катализатора и повышения уровня токсичности выбросов.

B: Как часто необходимо менять датчик кислорода?
O: DENSO рекомендует заменять датчик согласно указаниям автопроизводителя. Тем не менее следует проверять эффективность работы датчика кислорода при каждом техобслуживании автомобиля. Для двигателей с длительным сроком эксплуатации или при наличии признаков повышенного расхода масла интервалы между заменами датчика следует сократить.

Ассортимент кислородных датчиков

412 каталожных номеров покрывают 5394 применения, что соответствует 68 % европейского автопарка.
Кислородные датчики с подогревом и без (переключаемого типа), датчики соотношения «воздух — топливо» (линейного типа), датчики обедненной смеси и титановые датчики; двух типов: универсальные и специальные.
Регулирующие датчики (устанавливаемые перед катализатором) и диагностические (устанавливаемые после катализатора).
Лазерная сварка и многоэтапный контроль гарантируют точное соответствие всех характеристик спецификациям оригинального оборудования, что позволяет обеспечить эффективность работы и надежность при длительной эксплуатации.

В DENSO решили проблему качества топлива!

Вы знаете о том, что некачественное или загрязненное топливо может сократить срок службы и ухудшить эффективность работы кислородного датчика? Топливо может быть загрязнено присадками для моторных масел, присадками для бензина, герметиком на деталях двигателя и нефтяными отложениями после десульфуризации. При нагреве свыше 700 °C загрязненное топливо выделяет вредные для датчика пары. Они влияют на работу датчика, образуя отложения или разрушая его электроды, что является распространенной причиной выхода датчика из строя. DENSO предлагает решение этой проблемы: керамический элемент датчиков DENSO покрыт уникальным защитным слоем оксида алюминия, который защищает датчик от некачественного топлива, продлевая срок его службы и сохраняя его рабочие характеристики на необходимом уровне.

Дополнительная информация

Более подробную информацию об ассортименте кислородных датчиков DENSO можно найти в разделе Кислородные датчики , в системе TecDoc или у представителя DENSO.

Датчик. Признаки неисправности этого устройства заставят вас задуматься о замене его. Потому что первый признак — это значительное увеличение расхода бензина. О причинах такого поведения будет рассказано несколько ниже. А сначала стоит поговорить немного о истории создания этого устройства, а также о его принципах функционирования.

Необходимость в датчике кислорода

А теперь о том, для чего нужен в автомобиле кислородный датчик. Признаки неисправности его будут рассмотрены позже. При сгорании любого топлива необходим доступ кислорода. Без этого газа не может проходить процесс горения. Следовательно, в камеры сгорания обязательно должен попадать кислород. Как вы знаете, топливная смесь — это соединение бензина и воздуха. Если заливать чистый бензин в камеры сгорания, то двигатель попросту не будет работать. По тому, сколько кислорода остается в выхлопной системе, можно говорить, насколько качественно сгорает топливовоздушная смесь в цилиндрах мотора. Именно для измерения количества кислорода необходим лямбда-зонд.

Немного истории

Под конец 60-х впервые автоконструкторы начали пробовать устанавливать эти датчики на машины. Самые первые кислородные датчики были установлены на автомобилях Volvo. называется также лямбда-зондом. Дело в том, что есть в греческом алфавите буква «лямбда». А если обратиться к справочной литературе по двигателям внутреннего сгорания, то можно увидеть, что именно этой буквой обозначается коэффициент избытка воздуха в топливной смеси. И этот параметр позволяет измерить

Принцип работы

Устанавливается кислородный датчик исключительно на инжекторные автомобили, в которых используются электронные блоки управления двигателем. Сигнал, вырабатываемый им, подается на блок управления. Этот сигнал используется микроконтроллером для того, чтобы произвести правильную регулировку смесеобразования. Он производит регулировку подачи воздуха в камеры сгорания. Конечно, на качество смеси влияет не только сигнал, поступающий от датчика кислорода, но также и от большинства других устройств, которые позволяют измерить нагрузку на двигатель, его обороты, а также скорость автомобиля, и прочее. Зачастую в автомобилях устанавливается два лямбда-зонда. Один — рабочий, а второй — для корректировки. Они устанавливаются до катколлектора и после. Обратите внимание на то, что тот лямбда-зонд, который монтируется после катколлектора, имеет дополнительный принудительный нагрев. Перед тем как очистить кислородный датчик, обязательно прочитайте требования, которые предъявляются его производителем.

Условия работы лямбда-зонда

Также стоит учесть, что наиболее эффективное функционирование этого датчика происходит при температурах от 300 градусов и выше. Именно для этой цели необходим электрический подогреватель. Он позволяет в режиме непрогретого двигателя поддерживать нормальное функционирование датчика кислорода. Чувствительный элемент датчика необходимо располагать непосредственно в потоке выхлопного газа. Таким образом, чтобы его электрод, находящийся с внешней стороны, обязательно омывался потоком. Внутренний же электрод необходимо располагать непосредственно в атмосферном воздухе. Само собой, содержание кислорода различное. И между этими двумя электродами начинает образовываться некоторая разность потенциалов. На выходе может появиться напряжение максимум 1 Вольт. Именно это напряжение подается на электронный блок управления. Тот, свою очередь, анализирует его сигнал, затем, согласно топливной карте, заложенной в нём, увеличивает или уменьшает время открытия форсунок, изменяет подачу воздуха в рампу.

Широкополосные

Имеется такое устройство, как широкополосный (УАЗ «Патриот» имеет такие же, как и любой другой автомобиль) датчика заключаются в том, что изменяется режим работы двигателя. Разница между обычным и таким устройством довольно большая. Дело в том, что у них совсем различные принципы функционирования и чувствительные части. А широкополосные лямбда-зонды более информативны, а это актуально для случаев, если двигатель работает в нестандартных режимах. Следовательно, чем богаче информация, тем более точные настройки будет производить электронный блок управления.

Как определить поломку

Стоит отметить, что датчики кислорода влияют на функционирование мотора очень сильно. Если вдруг лямбда-зонд приказывает долго жить, то двигатель, скорее всего, работать не будет. Когда происходит поломка лямбда зонда, на выходе не вырабатывается сигнал, либо же он изменяется непредсказуемым образом. Конечно, такое поведение сильно осложнит вашу повседневную жизнь. Выйти из строя датчик может буквально в любую минуту. По этой причине на автомобилях предусмотрены определенные функции, которые позволяют завести двигатель, а также добраться до станции техобслуживания, даже если датчик содержания кислорода неисправен.

Аварийная прошивка

Дело в том, что когда электронный блок управления видит поломку лямбда-зонда, он начинает работать не по той прошивке, которая заложена в нём по умолчанию, а по аварийной. В этом случае смесеобразование происходит по данным, полученным с других датчиков. Не участвует в этом процессе только кислородный датчик. Признаки неисправности этого устройства водитель заметит сразу же. К сожалению, смесь чересчур бедная, так как процентное содержание бензина больше, чем необходимо. Это позволяет добиться того, чтобы двигатель не остановился. Но если увеличить подачу воздуха, то велика вероятность того, что двигатель заглохнет. Однако в качестве предупреждения на большинстве автомобилей загорается в приборной панели лампа Check Engine, которая сигнализирует о Дословный перевод этой надписи — «Проверьте двигатель». Но и без нее можно определить поломку лямбда зонда. Дело в том, что расход топлива сильно растет по сравнению с нормальным режимом.

Заключение

Теперь вы знаете, что такое кислородный датчик (лямбда-зонд), какие у него свойства и особенности. В завершении хотелось бы упомянуть о том, что этот элемент очень требователен к тому, как его устанавливают. Обращайте внимание на то, чтобы между корпусом датчика и катколлектором не было щелей, иначе это приведет к преждевременному выходу из строя устройства. Кроме того, при эксплуатации датчик будет посылать неверные сведения на блок управления.

О том, что такое лямбда зонд и для чего он нужен, к сожалению, знают далеко не все автовладельцы. Лямбда зонд — это кислородный датчик, который позволяет электронной системе контролировать и балансировать правильное соотношение воздуха и бензина в камерах сгорания. Он способен своевременно исправить структуру топливной смеси и предупредить дестабилизацию рабочего процесса двигателя.

Этот достаточно хрупкий прибор находится в очень агрессивной среде, поэтому его работу необходимо постоянно контролировать, так как при его поломке дальнейшее использование автомобиля невозможно. Периодическая проверка лямбда зонда станет гарантом стабильной работы автотранспортного средства.

Принцип действия лямбда зонда

Основной задачей лямбда зонда является определение химсостава выхлопных газов и уровня содержания в них молекул кислорода. Этот показатель должен колебаться в пределах от 0,1 до 0,3 процентов. Бесконтрольное превышение этого нормативного значения может привести к неприятным последствиям.

При стандартной сборке автомобиля, лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе в области соединения патрубков, однако, иногда бывают и другие вариации его установки. В принципе, иное расположение не влияет на рабочую производительность данного прибора.

Сегодня можно встретить несколько вариаций лямбда зонда: с двухканальной компоновкой и широкополосного типа. Первый вид чаще всего встречается на старых автомобилях, выпущенных в 80-е годы, а также на новых моделях эконом-класса. Датчик широкополосного типа присущ современным авто среднего и высшего класса. Такой датчик способен не только с точностью определить отклонение от нормы определенного элемента, но и своевременно сбалансировать правильное соотношение.

Благодаря усердной работе таких датчиков существенно повышается рабочий ресурс автомобиля, снижается топливный расход и повышается стабильность удержания оборотов холостого хода.

С точки зрения электротехнической стороны, стоит отметить тот момент, что датчик кислорода не способен создавать однородный сигнал, так как этому препятствует его расположение в коллекторной зоне, ведь в процессе достижения выхлопными газами прибора может пройти определенное количество рабочих циклов. Таким образом, можно сказать, что лямбда зонд реагирует скорее на дестабилизацию работы двигателя, о чем он собственно впоследствии и оповещает центральный блок и принимает соответствующие меры.

Основные признаки неисправности лямбда зонда

Основным признаком неисправности лямбда зонда служит изменение работы двигателя, так как после его поломки значительно ухудшается качество поступаемой топливной смеси в камеру сгорания. Топливная смесь, по сути, остается бесконтрольной, что недопустимо.

Причиной выхода из рабочего состояния лямбда зонда может быть следующее:

  • разгерметизация корпуса;
  • проникновение внешнего воздуха и выхлопных газов;
  • перегрев датчика вследствие некачественной покраски двигателя или неправильной работы системы зажигания;
  • моральный износ;
  • неправильное или прерывающееся электропитание, которое ведет к основному блоку управления;
  • механическое повреждение в следствие некорректной эксплуатации автомобиля.

Во всех вышеперечисленных случаях, кроме последнего, выход из строя происходит постепенно. Поэтому те автовладельцы, которые не знают как проверить лямбда зонд и где он вообще расположен, скорее всего, не сразу заметят неисправность. Однако, для опытных водителей определить причину изменения работы двигателя не составит никакого труда.

Постепенный выход из строя лямбда зонда можно разбить на несколько этапов. На начальной стадии датчик перестает нормально функционировать, то есть, в определенных рабочих моментах мотора устройство перестает генерировать сигнал, впоследствии чего дестабилизируется налаженность оборотов холостого хода.

Иными словами, они начинают колебаться в достаточно расширеном диапазоне, что в конечном итоге приводит к потере качества топливной смеси. При этом авто начинает беспричинно дергаться, также можно услышать нехарактерные работе двигателя хлопки и обязательно на панели приборов загорается сигнальная лампочка. Все эти аномальные явления сигнализируют автовладельцу о неправильной работе лямбда зонда.

На втором этапе датчик и вовсе перестает работать на не прогретом двигателе, при этом автомобиль будет всевозможными способами сигнализировать водителю о проблеме. В частности, произойдет ощутимый упадок мощности, замедленное реагирование при воздействии на педаль акселератора и все те же хлопки из-под капота, а также неоправданное дергание автомобиля. Однако, самым существенным и крайне опасным сигналом поломки лямбда зонда служит перегрев двигателя.

В случае полного игнорирования всех предшествующих сигналов свидетельствующих об ухудшении состояния лямбда зонда, его поломка неизбежна, что станет причиной большого количества проблем. В первую очередь пострадает возможность естественного движения, также значительно увеличится расход топлива и появится неприятный резкий запах с ярко выраженным оттенком токсичности из выхлопной трубы. В современных автоматизированных автомобилях в случае поломки кислородного датчика может попросту активизироваться аварийная блокировка, в результате которой последующее движение автомобиля становится невозможным. В таких случаях сможет помочь только экстренный вызов эвакуатора.

Однако, самым худшим вариантом развития событий является разгерметизация датчика, так как в этом случае движение автомобиля становится невозможным по причине высокой вероятности поломки двигателя и последующего дорогостоящего ремонта. Во время разгерметизации отработанные газы вместо выхода через выхлопную трубу, попадают в заборный канал атмосферного эталонного воздуха. Во время торможения двигателем лямбда зонд начинает фиксировать переизбыток молекул кислорода и экстренно подает большое количество отрицательных сигналов, чем полностью выводит из строя систему управления впрыском.

Основным признаком разгерметизации датчика является потеря мощности, особенно это ощущается во время скоростного движения, характерное постукивание из-под капота во время движения, которое сопровождается неприятными рывками и неприятный запах, который выбрасывается из выхлопа. Также о разгерметизации свидетельствует видимый осадок сажных образований на корпусе выпускных клапанов и в области свечей.

Как определить неисправность лямбда зонда рассказывается на видео:

Электронная проверка лямбда зонда

Узнать о состоянии лямбда зонда можно путем его проверки на профессиональном оборудовании. Для этого используется электронный осциллограф. Некоторые специалисты определяют работоспособность кислородного датчика при помощи мультиметра, однако, он способен только констатировать или же опровергнуть факт его поломки.

Проверяется устройство во время полноценной работы двигателя, так как в состоянии покоя датчик не сможет полностью передать картину своей работоспособности. В случае даже незначительного отхождения от нормы, лямбда зонд рекомендуется заменить.

Замена лямбда зонда

В большинстве случаев такая деталь, как лямбда зонд не подлежит ремонту, о чем свидетельствуют утверждения о невозможности произведения ремонта от многих автомобильных производителей. Однако, завышенная стоимость такого узла у официальных дилеров отбивает всякую охоту его приобретения. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации может стать универсальный датчик, который стоит гораздо дешевле родного аналога и подходит практически всем автомобильным маркам. Также в качестве альтернативы можно приобрети датчик бывший в использовании, но с продолжительностью гарантийного периода или же полностью выпускной коллектор с установленным в него лямбда зондом.

Однако, бывают случаи, когда лямбда зонд функционирует с определенной погрешностью из-за сильного загрязнения в результате оседания на нем продуктов сгорания. Для того чтобы убедиться, что это действительно так, датчик необходимо проверить у специалистов. После того как проверка лямбда зонда состоялась и подтвержден факт его полной работоспособности, его нужно снять, почистить и установить обратно.

Для того чтобы демонтировать датчик уровня кислорода, необходимо прогреть его поверхность до 50 градусов. После снятия, с него снимается защитный колпачок и только после этого можно приступать к очистке. В качестве высокоэффективного очищающего средства рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту, которая с легкостью справляется даже с самыми стойкими горючими отложениями. По окончании процедуры отмачивания, лямбда зонд ополаскивается в чистой воде, тщательно просушивается и устанавливается на место. При этом не стоит забывать о смазке резьбы специальным герметиком, который обеспечить полную герметичность.

Очень сложное, поэтому он нуждается в постоянной поддержке работоспособности и проведении своевременных профилактических работ. Поэтому в случае возникновения подозрений о неисправности лямбда зонда, необходимо незамедлительно произвести диагностику его работоспособности и в случае подтверждения факта выхода из строя, заменить лямбда зонд. Таким образом, все важнейшие функции транспортного средства будут сохранены на прежнем уровне, что станет гарантом отсутствия дальнейших проблем с двигателем и прочими важными элементами автомобиля.

Что это за элемент? Почему у него такое странное название и для чего нужен лямбда зонд в принципе?

Любой современный автомобиль скрывает внутри себя электронику. Даже у сверхбюджетной машины, не имеющей никаких благ цивилизации в салоне, под капотом найдётся блок управления двигателем (ЭБУ), напичканный микросхемами.

Это дань технологического прогресса. Чтобы контролировать работу мотора, электронике нужно получать информацию о том, что с ним происходит, и для этого, как вы уже могли догадаться, используются различные датчики.

В этой статье мы уделим внимание одному из самых важных представителей этого семейства — лямбда зонду. Читайте дальше, не пожалеете.

Этот элемент, иногда называют датчиком концентрации кислорода. Нужен лямбда, для определения количества кислорода в выхлопе.

Зачем ЭБУ данная информация? Всё просто объяснить по работе двигателя внутреннего сгорания.

Главное условие — это горение смеси топлива с воздухом, причём для максимально эффективной работы силового агрегата, данные компоненты должны смешиваться в определённой пропорции..

Отвечает за это блок управления, а свои вычисления и, как следствие, команды на впрыск строго определённой дозы горючего и запускf воздуха. Он делает выводы на основе информации, поступившей от датчиков, среди которых лямбда играет ключевую роль.

Датчик лямбда зонд реагирует на количество оставшегося после сгорания смеси кислорода

— если его много в выхлопных газах, значит смесь обеднённая и можно впрыснуть больше горючего, если же слишком мало — наоборот, сэкономить.

Другими словами, благодаря этому элементу удаётся оптимально скорректировать подачу бензина или солярки, что влияет не только на характеристики мотора, но и на количество выбрасываемых вредных веществ.

Чтобы он мог исполнять свою важную миссию, его располагают в выхлопной системе, иногда даже по нескольку штук.

Кстати, в технической литературе греческой буквой λ (лямбда) обозначают коэффициент избытка воздуха в смеси — отсюда и название датчика.

Лямбда зонд, что внутри

Теперь, уважаемые читатели, мы знаем, для чего нужен лямбда зонд, нам же остаётся познакомиться с ним ближе, дабы составить полную картину о данном элементе.

Внешне это самый «лямбда» чем-то похож на свечу зажигания — датчик имеет цилиндрический корпус и резьбу на нём для ввинчивания в посадочное место. Внутри него находятся следующие детали:

  • гальванический элемент;
  • электроды с напылением из платины;
  • камера с воздухом;
  • контакты, выводы и различные втулки;
  • подогреватель (в современных образцах).

Главным среди всех вышеперечисленных деталей в кислородном датчике лямбда зонд является гальванический элемент.

В старых образцах он изготавливался на основе двуокиси титана, новые же датчики делают из диоксида циркония. Разные материалы диктуют и разные подходы к снятию информации, но миссию выполняют одинаковую.

Неисправности датчика и способы их устранения

Нет ничего вечного среди узлов автомобиля и кислородный датчик не исключение. Как определить, что он вышел из строя?

Итак, лямбда зонд признаки неисправности данной детали:

  • загорелся символ Check Engine на приборной панели — хотя свидетельствовать он может о целой куче разных проблем с мотором и систем с ним связанных, поломанный датчик лямбда зонд также может вызвать эту надоедливую иконку;
  • нестабильная работа мотора;
  • повышенный расход топлива;
  • если заглушить и сразу попробовать снова завести двигатель, то он стартует с трудом, хотя после остывания («на холодную») таких проблем не наблюдается;
  • из выхлопной трубы вырывается чёрный дым.

Все эти проблемы возможны из-за того, что ЭБУ не знает как правильно сформировать топливно-воздушную смесь, а значит наш сегодняшний герой статьи может быть тут замешан.

Лямбда зонд, катализатор и обманки

Что делать, если обследование у специалистов подтвердило выход из строя кислородного датчика?

Вариантов может быть несколько: замена, которая станет в копеечку, так как эти элементы очень дорогие, или же установка обманки, которая будет создавать для блока управления ложные сигналы.

Конечно же, первый способ предпочтительнее, ведь от правильной работы всей электронной системы зависит и здоровье двигателя, но если вам по душе второй вариант, то кое-какие нюансы данной процедуры стоит раскрыть.

Стоит отметить, что обманки применяют и при исправных лямбда, а всё из-за того, что современные выхлопные системы комплектуют ещё одним дорогостоящим компонентом — .

Катализатор должен очищать газы, выходящие из мотора, а для контроля его работы ставят два датчика — один перед ним, а второй после.

Признаком исправности узла являются различные показания двух зондов, а если катализатор удалён, то понадобится создать эмуляцию его работы, и тут вам без вышеупомянутых обманок не обойтись

Два способа симуляции лямбда зонда

Механическая обманка

Механическая обманка применяется при исправных датчиках, но удалённом катализаторе .

Чтобы создать правильную разность показаний, на один из зондов монтируется миниатюрная проставка, наполненная теми же материалами, что и катализатор.

Таким образом датчик «думает», что находится после исправного катализатора, хотя на самом деле нет.

Электронная обманка

Электронная обманка делается для генерации правильных показаний для мозга двигателя , иногда применяются отдельные микроконтроллеры, симулирующий сигналы датчика. А иногда обходятся простейшими схемами.

Могут также использоваться специальные прошивки для ЭБУ.

На этом всё по теме. Разрешите откланяться, и пожелать вам только исправной и надёжной автомобильной техники, которая будет радовать приятными поездками и путешествиями.

В двигателях внутреннего сгорания кислород определяет оптимальное соотношение компонентов горючей смеси, эффективность и экологичность работы двигателя. Лямбда (λ) зонд – это прибор для изменения объема кислорода или его смеси с несгоревшим топливом в коллекторе силового агрегата. Представление об устройстве и принципе работы датчика поможет владельцу авто контролировать его работоспособность, предотвращая нестабильную работу двигателя и перерасход топлива.

Назначение и принцип работы лямбда зонда

Лямбда зонд, установленный на выхлопной трубе

Жесткие экологические требования для автомобилей заставляют производителей применять каталитические нейтрализаторы, уменьшающие токсичность выхлопа. Но его эффективной работы невозможно добиться без контроля состава воздушно-топливной смеси. Такой контроль осуществляет датчик кислорода, он же λ-зонд, работа которого основана на использовании обратной связи устройства и топливной системы с дискретной или электронной системой впрыска.

Измерение количества лишнего воздуха производится определением остаточного кислорода в выхлопном газе. Для этого лямбда-зонд ставят перед катализатором выпускного коллектора. Сигнал датчика обрабатывает блок управления и оптимизирует воздушно-топливную смесь, более точно дозируя подачу форсунками топлива. На некоторых моделях авто устанавливается второй прибор после катализатора, что делает приготовление смеси еще более точным.

Лямбда-зонд работает как гальванический элемент с твердым электродом, выполненным в виде керамики из двуокиси циркония, легированной окисью иттрия, на котором нанесено платиновое напыление, выполняющее роль электродов. Один из них фиксирует показания атмосферного воздуха, а второй – выхлопного газа. Эффективная работа прибора возможна при достижении температуры более 300 о С, когда циркониевый электролит приобретает проводимость. Выходное напряжение появляется от разницы количества кислорода в атмосфере и выхлопном газе.

Устройство датчика кислорода (лямбда зонда)

Существует два вида λ-зонда – широкополосный и двухточечный. Первый тип обладает более высокой информативностью, позволяющей более точно настроить работу двигателя. Устройство изготавливают из материалов, выдерживающих повышенные температуры. Принцип работы всех типов датчика одинаков, и заключается в следующем:

  1. Двухточечный измеряет уровень кислорода в выхлопе двигателя и атмосфере при помощи электродов, на которых в зависимости от уровня кислорода меняется разность потенциалов. Сигнал снимается блоком управления двигателя, после чего автоматически корректируется подача топлива в цилиндры форсунками.
  2. Широкополосный состоит их закачивающего и двухточечного элемента. На его электродах поддерживается постоянное напряжение 450 мВ корректировкой силы тока закачивания. Уменьшение содержания кислорода в выхлопе приводит к повышению напряжения на электродах. Блок управления после получения сигнала создает необходимый ток на закачивающем элементе для закачки или откачки воздуха, чтобы привести к нормативному напряжению. Так, при чрезмерно обогащенной топливно-воздушной смеси БУ посылает команду закачать дополнительную порцию воздуха, а при обедненной смеси воздействует на систему впрыска.

Возможные причины неисправности лямбда зонда


Внешний вид неисправного лямбда зонда

Как и любое другое устройство, лямбда-зонд может выходить из строя, но в большинстве случаев автомобиль остается на ходу, при этом динамика его движения значительно ухудшается, и расход топлива возрастает, из-за чего транспортное средство нуждается в срочном ремонте. Поломки λ-зонда происходят по следующим причинам:

  1. Механическая поломка при повреждении или дефекте корпуса, нарушении обмотки датчика, и т. д.
  2. Плохое качество топлива, при котором железо и свинец забивают активные электроды устройства.
  3. Попадание в выхлопную трубу масла при плохом состоянии маслосъемных колец.
  4. Попадание на устройство растворителей, моющих или любых других эксплуатационных жидкостей.
  5. «Хлопки» из двигателя из-за сбоев системы зажигания, разрушающие хрупкие керамические части устройства.
  6. Перегрев из-за неверно выставленного угла опережения зажигания или богатой топливной смеси.
  7. Применение герметика при установке прибора, содержащего силикон, или вулканизирующегося при комнатной температуре.
  8. Многочисленные неудачные попытки запуска мотора в течение короткого времени, что приводит к накоплению в выхлопном коллекторе топлива и его воспламенения, вызывающего ударную волну.
  9. Замыкание на «массу», плохой контакт или его отсутствие во входной цепи прибора.

Симптомы неисправности лямбда зонда

Основные неисправности λ-зонда проявляются в следующих признаках:

  1. Повышение общей токсичности выхлопных газов.
  2. Двигатель на небольших оборотах работает неустойчиво.
  3. Наблюдается перерасход топлива.
  4. При езде ухудшается динамика движения автомобиля.
  5. При остановке авто после движения, от катализатора в выпускном коллекторе слышно характерное потрескивание.
  6. В области каталитического нейтрализатора повышается температура или происходит его разогрев до раскаленного состояния.
  7. Сигнал лампы «СНЕСК ЕNGINЕ» во время установившегося режима движения.

Способы проверки лямбда зонда

Проверка лямбда зонда мультиметром

Для самостоятельной проверки λ-зонда необходим цифровой вольтметра и руководство по эксплуатации автомобиля. Последовательность действий при этом следующая:

  1. От колодки зонда отсоединяются провода и подключается вольтметр.
  2. Двигатель автомобиля запускают, устанавливают частоту вращения 2500 об/мин, после чего снижают до 2000 об/мин.
  3. Извлекают вакуумную трубку из регулятора топливного давления и фиксируют показания вольтметра.
  4. При значении 0,9 В датчик исправен. Если вольтметр никак не реагирует, или показание ниже 0,8 В – λ-зонд неисправен.
  5. Для проверки в динамике, зонд подсоединяют к разъему, параллельно подключив вольтметр и поддерживая вращение коленчатого вала двигателя на 1500 об/мин.
  6. Если датчик исправен, вольтметр покажет 0,5 В. Отклонение от данного значения говорит о поломке.

Ремонт лямбда зонда

При поломке λ-зонда, его можно просто отключить, при этом блок управления перейдет на средние параметры впрыска топлива. Это действие сразу даст о себе знать в виде повышенного расхода горючего и появлением ошибки в ЭБУ двигателя. При поломке лямбда-зонда, его необходимо заменить. Но существуют технологии «оживления» неисправного датчика, которые позволяют с определенной долей вероятности вернуть его в работоспособное состояние:

Ремонт лямбда зонда отмачиванием в ортофосфорной кислоте

1. Промывка прибора ортофосфорной кислотой при комнатной температуре в течение 10 мин. Кислота разъедает нагар и осевший свинец на стержне. При этом важно не переусердствовать, чтобы не повредить платиновые электроды. Устройство вскрывают, срезая на токарном станке колпачок у самого основания, и окунают стержень в кислоту, после промывают в воде и приваривают колпачок на прежнее место аргоновой сваркой. После процедуры сигнал восстанавливается спустя 1-1,5 ч. работы двигателя.

Старый и новый лямбда зонд

2. «Мягкая зачистка» электродов ультразвуковым диспергатором в эмульсионном растворе. Во время процедуры возможно появление электролиза вязких металлов, отложившихся на поверхности. Перед зачисткой учитывают конструкцию зонда и материал его изготовления (керамика или металлокерамика), на которую нанесены инертные материалы (цирконий, платина, барий, и т. д.). После восстановления датчик испытывают при помощи приборов и возвращают в автомобиль. Процедуру можно повторять многократно.

Датчик кислорода на лада приора: где находится, замена

Нормализация подачи топлива в двигатель и проверка состояния выхлопных газов производится при помощи специального датчика. Он применяется при исследования разницы между составом кислорода в выхлопных газах и в окружающей атмосфере.

Устанавливается элемент на все современные авто, позволяя им уменьшать выброс вредных веществ. Новая Приора датчик кислорода также имеет, поэтому о данном компоненте владелец транспорта должен знать всю информацию.

Принцип работы датчика кислорода

Для оценки состава выхлопных газов элемент подвергается нагреванию. Для этого в нем находится специальный элемент, который работает за счет подведения к системе управления авто. В более простых моделях лямбда зонда использовался принцип самостоятельного прогрева при проходе отработанных газов. Но такой тип работы является не самым эффективным.

Замена элемента производится через каждые 70-90 тыс. км пробега. Изначально производители заявляют о нормальной работоспособности элемента на целых 100-150 км. Но это не совсем так: проходящие газы оставляют на поверхности датчика мельчайшие частицы, вследствие чего на нем образуется нагар.

Это может приводить к сбою в проведении оценки и тем самым к некорректному функционированию и элемента, и двигателя. И поскольку, для Приора цена датчик кислорода средняя или высокая, то и его замена потребует некоторых вложений.

К чему приводят проблемы в работе датчика кислорода приоры?

Неправильная оценка приводит к передаче в двигатель неподходящей смеси. Затрудненная работа мотора может быть незаметна при начальных проблемах. Но когда датчик будет сильно загрязнен или в цепи контактов возникнут нарушения, последствия становятся явными. К наиболее распространенным явлениям при сбоях в работе лямбда зонда можно отнести:

1. Обороты двигателя на холостых становятся нестабильными.

2. Машина глохнет или просто не едет.

3. Расход топлива значительно повышается.

4. Нестабильная работа мотора в первые 5-10 минут после запуска.

Если первопричина не будет решена, работа двигателя с неправильной смесью приведет к серьезным нарушениям. Весьма возможна и поломка самого мотора с необходимостью его капитального ремонта или полноценной замены.

Поэтому при появлении указанных проблем установка нового датчика или нормализация соединений цепи являются обязательными. В первую очередь, владельцу необходимо выявить основную причину и далее приступить к восстановлению авто.

Как выявить и исключить неполадки в работе датчика кислорода Приоры?

Проверка работы осуществляется при помощи осциллографа. Визуально оценить состояние тоже можно, но точность определенных проблем будет минимальной.

При осмотре датчика следует обратить внимание на объем нагара. Если слой ровный и очень темный, то, скорее всего лямбда зонд следует заменить. Средняя и высокая цена датчика кислорода Приора не должна препятствовать провести ремонт лямбда зонда. В противном случае, владельцу понадобится большее вложение средств на восстановление двигателя.

Очистка керамического стержня может проводиться несколькими способами. Первый из них заключается в химическом воздействии на нагар и его отмывании специальным составом. Второй более простой и заключается в прогревании и резком охлаждении керамического стержня. Правда, второй способ менее эффективный, поэтому использовать его следует лишь в крайних случаях.

Для проведения химической очистки понадобится приобрести ортофосфорную кислоту, которая не оставляет пленку. Иначе нагар на датчике будет появляться снова. Защитные колпачки необходимо на время снять, а точнее аккуратно срезать. Далее примерно на 15-20 минут керамический стержень погружается в кислоту, а после просто высыхает.

Для второго способа можно использовать переносную горелку. Над ней стержень держится буквально пару минут, потом перемещается в холод.

Если под рукой нет подходящего переносного холодильника или создать холод не предоставляется возможным, тогда датчик просто на пару минут убирается от огня. При нескольких повторениях процедуры нагар просто отпадает от стержня. После того как работа выполнена, на место устанавливаются колпачки и аккуратно завариваются в местах разреза.

Особенности замены датчика кислорода на Приоре

В случаях, когда датчик концентрации кислорода Приора и после чистки не решил проблемы с двигателем, необходимо проводить установку нового элемента. Она выполняется довольно просто.

Но если владелец решил провести очередную замену после пробега авто в 90 тыс. км, то ему нужно помнить о возможно возникновении проблем при снятии контроллера. Решаются они несколькими способами.

Из-за сильного нагара датчик можно прикипеть к креплению. Тогда исполнителю понадобится обработать соединение составом WD-40 или же слегка простучать датчик и крепление.

Не менее действенным способом может стать прогрев элементов при помощи горелки или любого другого инструмента. Если после всех попыток на Приора датчик концентрации кислорода не снимается, следует хорошо прогреть авто, а затем уже снимать элемент.

Замена датчика обычно занимает 30 минут. Поэтому, затягивать с работой или откладывать ее не стоит. После установки нового контроллера, проблемы с двигателем исчезнут, а расход топлива нормализуется. Пренебрегать ненормальным функционированием лямбда зонда нельзя. Он может привести к серьезной поломке авто и потребности срочного ремонта мотора.

Если, потребуется не только восстановление работоспособности отдельных элементов  выхлопной системы, но и комплексная ее настройка, можно обратится в мастерскую VIHLOP-SYSTEM, которая осуществляет ремонт глушителей в ЮАО Москвы.

Источник: http://priorapro.ru/dvigatel/datchik-kisloroda-na-priore-naznachenie-prichiny-polomki-i-metody-resheniya-problem.html

Кислородный датчик. Проверка лямбда зонда ВАЗ

Что такое кислородный датчик. Как проверить лямбда зонд ВАЗ

В рассмотренном примере был изучен циркониевый лямбда зонд, обычно устанавливаемый на отечественные ВАЗы. Это сделано для того, чтобы принцип функционирования лямбда зонда и способы его диагностики стали более понятными.

С диагностикой датчика кислорода автовладельцам приходится сталкиваться довольно часто. Первый лямбда зонд являл собой чувствительный элемент без подогревателя. Нагревался он от выхлопных газов, но для всех процессов затраты времени были большими.

Одной из причин, обусловивших усовершенствование кислородного датчика, стало ужесточение норм токсичности, которые стали предъявляться к транспортным средствам из-за ухудшения экологии на планете.

Следствием этих обстоятельств стало появление в датчике встроенного подогревателя (например, у сегодняшнего лямбда зонда для ВАЗ есть 4 вывода: один – масса, второй – сигнал, третий и четвертый – подогреватели).

Что такое кислородный датчик. Как проверить лямбда зонд ВАЗ

Автовладельцы чаще проявляют интерес к сигнальному выводу. Чтобы определить форму его напряжения, нужно попробовать следующие варианты:

  1. с помощью сканера;
  2. с использованием мотортестера (необходимо подключать щупы, включать самописец).

Второй вариант популярнее, потому что с помощью мотортестера есть вариант определить не только пиковые и текущие значения, но также форму сигнала и даже скорость его изменения (именно по последнему показателю оценивают исправность датчика).

Что такое кислородный датчик. Как проверить лямбда зонд ВАЗ

Главное значение в кислородном датчике имеет сам кислород (а вовсе не состав смеси или угол опережения зажигания).

С электронного блока управления (ЭБУ) на сигнальный вывод датчика идет опорное напряжение, мощность которого равна 0,45 В. Чтоб удостовериться в том, что ваш датчик исправен, нужно отключить его разъем и замерить напряжение сканером или мультиметром. Если полученное значение соответствует обозначенному выше, датчик работает хорошо, и можно подключать его обратно.

Часто встречается случаи, когда опорное напряжение больше 0,45 В. Решить такую проблему можно, установив резистор, подтягивающий напряжение к массе и уменьшающий напряжение до нужного уровня.

Принцип работы лямбда зонда

С ростом количества кислорода в составе выхлопных газов, обволакивающих кислородный датчик, напряжение понижается до 0,1 В, при нехватке увеличивается до 0,8-0,9 В. Циркониевый зонд отличен тем, что содержание кислорода в составе выхлопных газов соответствует стехиометрической оси (в соотношении 14,7:1), при котором топливно-воздушная смесь все же воспламеняется.

Стоит ознакомиться:

Также ознакомьтесь

  • Самостоятельная промывка форсунок ВАЗ 2110 Очищать форсунки стоит лишь тогда, когда имеется крайняя на то необходимость. Это связано с тем, что рампа, в которой закреплены форсунки, и сами форсунки являются «сердцем» двигателя.
  • Самостоятельная замена свечей зажигания Лада Приора 16 valve Менять свечи нужно немедленно при их выходе из строя. Плановое же обновление следует производить каждые 30 тысяч километров. Показателей, свидетельствующих о необходимости внеплановой замены свечей, можно назвать несколько, а именно: нестабильная работа д

Например, разберем ситуацию, когда ЭБУ выдает ошибку работы датчика кислорода (Р0131 – низкий уровень сигнала датчика кислорода 1). Важно осознавать, что датчик отслеживает состояние системы, и в случаях, когда смесь бедна, он передает вам сведения об этом. В таком случае заменять датчик кислорода бессмысленно.

Чтобы лучше разобраться с этим вопросом, можно рассмотреть возможные варианты.

  1. Поступают сведения, что смесь «бедна», и напряжение на сигнальном выводе слишком низкое.

Для проверки требуется увеличить подачу топлива, для этого пережимаем шланг обратного слива. Если его нет, можно брызнуть бензином из шприца во впускной коллектор, оценить реакцию датчика. Если его показатели говорят об обогащенной смеси, замена лямбда зонда бессмысленна, так как корень проблемы – в системе подачи топлива, которая, скорее всего, дает недостаточное количество топлива.

  1. Поступают сведения о «богатой» смеси. Для проверки сделать искусственный подсос, сняв один из вакуумных шлангов. Если кислородный датчик выдает информацию о снижении напряжения, он исправен.
  2. Сделать подсос, пережать при этом «обратку». Если сигнал датчика неизменен (в пределах 0,45 В), или показатели меняются слабо и медленно, можно диагностировать неисправность лямбда зонда. Если же напряжение на сигнальном выходе меняется своевременно, а реакция на изменение смеси быстрая и четкая, значит, датчик в полном порядке.

Автовладельцы легко могут определить степень износа КД. Принципом этого является крутость фронтов перехода от бедной смеси к богатой, и обратно.

Если датчик исправен, он будет реагировать на почти вертикальный переход (при рассмотрении мотортестером). Реакция изношенного датчика замедлена, поэтому фронты переходов пологие.

Если при диагностике вы обнаружили вторую ситуацию, необходима замена кислородного датчика.

Кроме того, по плохой реакции лямбда зонда можно разобраться с еще одним довольно часто встречающимся явлением.

Пропуски воспламенения, сопровождающиеся выпуском из выпускного тракта смеси воздуха и топлива, расцениваются кислородным датчиком как чрезмерное содержание кислорода в составе отработанных газов.

Следствием этого становится то, что замена датчика не улучшает сложившуюся ситуацию, а новый лямбда зонд показывает ошибки.

Стоит ознакомиться:

  • Раскоксовка двигателя ВАЗ 2109 в домашних условиях О наличии в двигателе каких-либо проблем говорят: сниженная мощность двигателя, чрезмерно большой расход топлива, черный дым из выхлопной трубы. Возможно, причина подобных неполадок кроется в закоксованности двигателя

Следует обратить внимание на подсос воздуха в выпускную систему перед КД. Лямбда зонд выдает реакцию на кислород, поэтому при воздушном свище около него появятся данные об избытке кислорода, то есть «бедности» смеси.

В этот момент смесь может быть слишком обогащенной. При этом ЭБУ, основываясь на показателях датчика, обогатит ее.

То есть возникшая ситуация окажется довольно парадоксальной: есть сведения об ошибке «бедная смесь», а газоанализатор передает обратные сведения.

Стоит ознакомиться:

  • Регулировка карбюратора ВАЗ 2107 своими руками С течением времени такие марки карбюраторов как Солекс, Озон и Вебер, которыми комплектовались старые модели ВАЗ, не потеряли популярность. Скорее наоборот, они стали даже более популярны, чем прежде.

Итоги:

  1. Не стоит принимать неисправность ЭСУД (электронной системы управления двигателем) за неисправность лямбда зонда.
  2. Диагностировать датчик кислорода следует путем контроля напряжения сканером или мотортестером на его сигнальном выводе.
  3. Специально обедненная или обогащенная смесь делает возможным отслеживание реакции зонда, по которой можно сделать вывод о его исправности либо неисправности.
  4. Работоспособность лямбда зонда можно отслеживать по крутости скачков напряжения. По ней же можно спрогнозировать срок его дальнейшей службы.
  5. Не стоит делать вывод, что лямбда зонд неисправен, по ошибкам, выдаваемым им и ЭБУ.

Источник: https://prostovaz.ru/lada-priora/kislorodnyy-datchik-proverka-lyambda-zonda-vaz.html

Где находится и неисправности датчика кислорода Лады Приора

Управляющий датчик кислорода (коротко УДК) в Ладе Приора осуществляет фиксацию данных о кислороде, который содержится в выпускных газах, когда этот газ поступает из двигателя в нейтрализатор каталитического вида. Речь идет о системе выпуска отработанных газов в автомобиле.

Где находится и неисправности датчика кислорода Лады Приора

Система контроля двигателем работает на электронной основе и высчитывает сразу несколько важных значений:

  • сколько расходуется воздуха;
  • количество вращений коленвала;
  • температурный режим охлаждающей жидкости или антифриза;
  • как располагается дроссельная заслонка, особенности местонахождения момента и фар, отопителя, звука.

Когда машина работает в режиме повышенной мощности, запуска, показания УДК в Лада Приора не имеют никакого значения. Эти показания берутся во внимание только когда нагрузка равномерная, также с их помощью удается откорректировать топливо-воздушную смесь или продолжительность впрыска топлива, при этом учитываются другие ранее не учтенные факторы. Благодаря исправной работе датчика кислорода, получается добиться качественной топливо-воздушной массы.

Принцип функциональности датчика кислорода на Приоре

Осматривая деталь, обратите внимание, что конструкция не разборная, а цельная, вместе с проводами и панелью с контактами. Находится датчик на корпусе трубы приемного формата катколлектора. Уменьшение и увеличение объема кислорода в выпускных газах меняет уровень опорного сигнала, а затем этот запрос обрабатывается контроллером.

В итоге топливо-воздушная масса либо обогащается, либо обедняется. В памяти борткомпьютера автомобиля Лада Приора фиксируется последний набор сведений, что позволяет следовать в следующий раз отлаженной схеме.

Причины неисправности датчика кислорода

Специалисты называют целый ряд причин, почему устройство в Ладе Приора может выйти из строя:

  1. Если в состав бензина входит этил с соединениями свинца, УДК становится неисправным «за 4 бака».
  2. Нельзя применять силиконовые герметики, они тоже приводят к сбоям в работе датчика кислорода. Однако не путайте со сборкой, предполагающей использование герметиков при отсутствии соприкосновения с системами питания, выпуска, вентиляционных приспособлений – в этом случае никакого вреда не будет.
  3. Избегайте попадания на контакты панели и керамический изолятор влаги и смазочных веществ.
  4. Не допускайте механических повреждений корпуса, проводов, колодки и контактов.

Как определить неисправность датчика кислорода

Прежде чем ремонтировать или менять в Приоре неисправный датчик кислорода, следует определиться с видом неисправности:

  1. Если бортовой журнал показывает код Р0030 или Р0032, оставляет желать лучшего нагреватель.
  2. Возможно, все дело в цепи нагревающей детали или самого датчика.

Определить точную причину поможет проведение несложных манипуляций, следуйте пошаговому руководству:

Источник: https://ladaautos.ru/lada-priora/gde-naxoditsya-i-neispravnosti-datchika-kisloroda-lady-priora.html

Датчик кислорода Приора — проверка элемента

Штатный датчик кислорода (лямбда зонд) Приора используется для корректировки состава воздушно-топливной смеси в системе впрыска инжекторных двигателей с обратной подачей. Часто спрашивают, где располагаются датчики кислорода? Местоположение этого электронного химического устройства – на верхней части приемника глушителя выхлопной системы транспортного средства.

Принцип действия кислородного датчика на Приоре следующий: для коррекции параметров времени прохождения электронных сигналов системы впрыска учитываются данные о составе оксигена (кислорода) в выхлопных газах. Именно эти данные и представляет датчик концентрации кислорода Приора, который, вступает в химическую реакцию с выхлопными газами транспортного средства.

В ходе протекания этой электрохимической реакции создается разность потенциалов на выходных контактах прибора.

Изменения падения напряжения определяет содержание кислорода и качество воздушно-топливной смеси.

Изменения происходят в параметрах от 0,1 В, что указывает на повышенное содержание оксигена и обедненную смесь и до 0,9 В, означающее на низкое содержание кислорода и обогащенную консистенцию.

Для оптимальной эксплуатации транспортного средства температурное значение датчика кислорода, цена которого доступна большинству российских автолюбителей, должна быть не меньше 300°С. С учетом этого, для динамичного нагревания прибора после запуска силовой установки в датчик кислорода на Приоре интегрирован компонент нагревательного типа.

Фиксируя напряжение на выходе прибора, контроллер выбирает командный сигнал для коррекции топливно-воздушной смеси на компоненты распыления топливной системы. При показаниях обедненной смеси, т.е.

разность потенциалов находится на минимальном значении, контроллер командует обогатить поступающую консистенцию, а при параметрах обогащенной смеси, т.е.

при максимальных значениях разности потенциалов поступает команда на ее обеднение.

Вкратце, штатный датчик кислорода (лямбда зонд) дает возможность оценить концентрацию неизрасходованного оксигена в отработанной смеси, а на основании этих исследований бортовой компьютер изменяет консистенцию топливно-воздушной смеси.

Возникающие неисправности датчика кислорода влекут за собой некорректную эксплуатацию силовой установки автомобиля.

Часто на форумах автолюбителей встречается вопрос, какой датчик кислорода на Приоре установлен? Для автомобиля Лада Приора для установки приемлем только датчик BOSCH LS6537.

Проверить датчик кислорода, можно только при наличии осциллографа. Другие приборы смогут лишь косвенно доказать в Приоре признаки неисправности, причем на основе достаточно сложных тестов. В автомобиле признаки неисправности датчика кислорода следующие:

  • повышение расхода горючего;
  • понижение динамики работы мотора;
  • нестабильная частота холостых оборотов силовой установки;
  • дефекты нейтрализатора каталитического типа.

Такие неисправности кислородного датчика, в основном, определяют круг дефектов этого электрохимического устройства. Кроме того, ошибка, высвечивающая на дисплее ЭБУ, может быть напрямую связана с дефектами электрической цепи нагревателя.

Из-за того, что датчик кислорода (лямбда зонд) приора не получит достаточную степень нагрева, бортовой компьютер будет выдавать некорректные импульсы.

Смесь топлива будет не соответствовать требуемой концентрации, из-за чего будет наблюдаться перерасход топлива, неустойчивая работа холостого хода мотора, автомобиль будет терять динамичность и т.д.

По достижению датчиком кислорода (лямбда зондом) Приора требуемого температурного значения, все признаки некорректной работы силовой установки самоустраняются. Максимальный ресурс эксплуатации датчика концентрации кислорода в практическом вождении доходит до 100-150 тыс. км, но межремонтный сервисный срок эксплуатации истекает за время пробега расстояния в 60-80 тыс. км.

Штатный датчик кислорода Приора работает в следующем режиме: после включения силовой установки автомобиля прибор, находящийся в коллекторе выпуска отработанных газов, начинает нагреваться, поэтому включается не сразу.

Его функционал начинает действовать при достижении температурного значения выше 360° по Цельсию. Для увеличения скорости нагревания в прибор интегрирован нагреватель электрического типа.

Поэтому датчик концентрации кислорода обременен электропроводкой для цепи сигнала и нагрева.

Реакция прибора, а, следовательно, и его показания, направлена на разность между концентрацией оксигена в выхлопе транспортного средства и его содержанием в атмосферном воздухе, что трансформируется в выходной показатель разности потенциалов. Т.к. оксиген полностью не сгорает даже в отработанных газах и присутствует в камере катализатора, то для верной оценки применяют другое аналогичное устройство, расположенное за катализационной камерой.

В первые минуты старта мотора бортовой компьютер производит коррекцию топливно-воздушной смеси по средним показателем. По нагреванию датчика концентрации кислорода Приора до рабочей температуры блок электроники инсталлирует его в генеральную схему эксплуатации ТС.

Источник: https://avtovx.ru/datchiki-vaz/datchik-kisloroda-priora-183/

Лада Приора замена датчика концентрации кислорода

Датчик концентрации кислорода на автомобиле Лада Приора с системой впрыска топлива установлен в верхней части коллектора. По количеству содержащегося кислорода в отработавших газах, датчик подает импульс на блок управления, где в свою очередь на основе полученных данных происходит корректировка расчетов длительности импульсов на впрыске топлива.

В датчике имеется активный элемент, который взаимодействует с кислородом, в результате чего появляется разность потенциалов на выходе.

Разность колеблется в пределах от 0,1 В (высокое содержание кислорода — бедная смесь) до 0,9 В (мало кислорода — богатая смесь). Корректная работа датчика возможна только при температуре 300 °С.

На холодном двигателе, данная температура обеспечивается встроенным подогревательным элементом.

Замену датчика производят в случае выхода его из строя. Подготовьте стандартный набор инструментов и проделайте следующую последовательность действий:

  • Обесточьте автомобиль, отсоединив от аккумуляторной батареи клемму минус.

  • Отожмите пластиковый фиксатор и отсоедините от моторного жгута колодку питания датчика.
  • Отсоедините от теплоизоляционного щитка рулевого механизма держатель жгута проводов управляющего датчика.

  • Выкручиваем датчик из коллектора и снимаем.

На этом ремонтные работы по снятию и замене датчика концентрации кислорода на автомобиле Лада Приора завершены. Установку проведите в обратной последовательности.

Источник: http://zubilovaz.ru/lada-priora-zamena-datchika-koncentracii-kisloroda

Проверяем лямбда-зонд • CHIPTUNER.RU

Проверяем лямбда-зонд

©А. Пахомов 2007 (aka IS_18, Ижевск)

На написание этого материала натолкнуло обилие вопросов на нашем форуме, связанных с непониманием (или недопониманием) принципа работы датчика кислорода, или лямбда-зонда.

Прежде всего, нужно идти от общего к частному и понимать работу системы в целом. Только тогда сложится правильное понимание работы этого весьма важного элемента ЭСУД и станут понятны методы диагностики. 

Чтоб не углубляться в дебри и не перегружать читателя информацией, я поведу речь о циркониевом лямбда-зонде, используемом на автомобилях ВАЗ. Желающие разобраться более глубоко могут самостоятельно найти и прочитать материалы про титановые датчики, про широкополосные датчики кислорода (ШДК) и придумать методы их проверки. Мы же поговорим о самом распространенном датчике, знакомом большинству диагностов.

Итак, датчик кислорода. Когда-то очень давно он представлял собой только лишь чувствительный элемент, без какого-либо подогревателя. Нагрев датчика осуществлялся выхлопными газами и занимал весьма продолжительное время. Жесткие нормы токсичности требовали быстрого вступления датчика в полноценную работу, вследствие чего лямбда-зонд обзавелся встроенным подогревателем. Поэтому датчик кислорода ВАЗ имеет 4 вывода: два из них – подогреватель, один – масса, еще один – сигнал.

Из всех этих выводов нас интересует только сигнальный. Форму напряжения на нем можно увидеть двумя способами:
 
а) сканером
б) мотортестером, подключив щупы и запустив самописец.

Второй вариант, вообще говоря, предпочтительнее. Почему? Потому, что мотортестер дает возможность оценить не только текущие и пиковые значения, но и форму сигнала, и скорость его изменения. Скорость изменения – это как раз характеристика исправности датчика.

Итак, главное: датчик кислорода реагирует на кислород. Не на состав смеси. Не на угол опережения зажигания. Не на что-либо еще. Только на кислород. Это нужно осознать обязательно. Как именно это происходит, в подробностях описано здесь.

На сигнальный вывод датчика с ЭБУ подается опорное напряжение 0.45 В. Чтоб быть полностью уверенным, можно отключить разъем датчика и проверить это напряжение мультиметром или сканером. Все в порядке? Тогда подключаем датчик обратно.

К слову, на старых иномарках опорное напряжение «уплывает», и в итоге нормальная работа зонда и всей системы нарушается. Чаще всего опорное напряжение при отключенном датчике бывает выше необходимых 0.45 В. Проблема решается путем подбора и установки резистора, подтягивающего напряжение к «массе», тем самым возвращая опорное напряжение на необходимый уровень.

Дальше схема работы датчика проста. Если кислорода в газах, омывающих датчик, много, то напряжение на нем упадет ниже опорного 0.45 В, примерно до 0.1В. Если кислорода мало, напряжение станет выше, около 0.8 – 0.9 В. Прелесть циркониевого датчика в том, что он «перепрыгивает» с низкого на высокое напряжение при таком содержании кислорода в отработанных газах, которое соответствует стехиометрической смеси. Это замечательное его свойство используется для поддержания состава смеси на стехиометрическом уровне.

Поняв, как работает датчик, легко осознать методику его проверки. Предположим, ЭБУ выдает ошибку, связанную с этим датчиком. Например, Р0131 «Низкий уровень сигнала датчика кислорода 1». Нужно понимать, что датчик отображает состояние системы, и если смесь действительно бедная, то он это отразит. И замена его абсолютно бессмысленна!

Как же нам выяснить, в чем кроется проблема – в датчике или в системе?  Очень просто. Смоделируем ту или иную ситуацию.
 
1. Например, при жалобе на бедную смесь и низком напряжении на сигнально выводе датчика увеличим подачу топлива, пережав шланг обратного слива. Или, при его отсутствии, брызнув во впускной коллектор бензина из шприца. Как отреагировал датчик? Показал ли обогащенную смесь? Если да – то нет никакого смысла его менять, нужно искать причину, почему система подает недостаточное количество топлива.

2. Если же смесь богатая, и зонд это отображает, попробуйте создать искусственный подсос, сняв какой-нибудь вакуумный шланг. Напряжение на датчике упало? Значит, он абсолютно исправен.

3. Третий вариант (достаточно редкий, но имеющий место). Создаем подсос, пережимаем «обратку» – а сигнал на датчике не меняется, так и висит на уровне 0.45 В, либо меняется, но очень медленно и в небольших пределах. Все, датчик умер. Ибо он должен чутко реагировать на изменения состава смеси, быстро меняя напряжение на сигнальном выводе.

Для более глубокого понимания добавлю, что при наличии небольшого опыта легко установить степень изношенности датчика. Это делается по крутизне фронтов перехода с богатой смеси на бедную и обратно. Хороший, исправный датчик реагирует быстро, переход почти что вертикальный (смотреть, само собой, мотортестером). Отравленный либо просто изношенный датчик реагирует медленно, фронты переходов пологие. Такой датчик требует замены.

Понимая, что датчик реагирует на кислород, можно легко уяснить еще один распространенный момент. При пропусках воспламенения, когда из цилиндра в выпускной тракт выбрасывается смесь атмосферного воздуха и бензина, лямбда-зонд отреагирует на большое количество кислорода, содержащееся в этой смеси. Поэтому при пропусках воспламенения очень возможно возникновение ошибки, указывающей на бедную топливо-воздушную смесь. 

Хочется обратить внимание еще на один важный момент: возможный подсос атмосферного воздуха в выпускной тракт перед лямбда-зондом. Мы упоминали, что датчик реагирует на кислород. Что же будет, если в выпуске будет свищ до него? Датчик отреагирует на большое содержание кислорода, что эквивалентно бедной  смеси. Обратите внимание: эквивалентно! Смесь при этом может быть (и будет) богатой, а сигнал зонда ошибочно воспринимается системой как наличие бедной смеси. И ЭБУ ее обогатит! В итоге имеем парадоксальную ситуацию: ошибка «бедная смесь», а газоанализатор показывает, что она богатая. Кстати сказать, газоанализатор в данном случае – очень хороший помощник диагноста. Как пользоваться извлекаемой с его помощью информацией, описано в этой статье.

Итак, выводы.

1. Нужно  совершенно четко отличать неисправность ЭСУД от неисправности лямбда-зонда. 

2. Проверить зонд можно, контролируя напряжение на его сигнальном выводе сканером или подключив к сигнальному выводу мотортестер.

3. Искусственно смоделировав обедненную или, наоборот, обогащенную смесь и отследив реакцию зонда, можно сделать достоверный вывод о его исправности.

4. По крутизне перехода напряжения от состояния «богато» к состоянию «бедно» и наоборот легко сделать вывод о состоянии лямбда-зонда и его остаточном ресурсе.

5. Наличие ошибки, указывающей на дефект лямбда-зонда, отнюдь не является поводом для его замены.

 

Принцип работы, типы и применение

В настоящее время автомобильными двигателями можно управлять с помощью датчиков различных типов. Эти датчики контролируют производительность и выбросы двигателя. Когда датчик не предоставляет точные данные, возникает множество проблем, таких как управляемость, увеличение расхода топлива и сбой в выбросах. Одним из основных датчиков, используемых в автомобилях, является датчик кислорода, химическая формула которого — o2. Первый кислородный датчик был изобретен в 1976 году в автомобиле Volvo 240.В 1980 году автомобили в Калифорнии использовали эти датчики для снижения выбросов.


Что такое датчик кислорода?

Датчик кислорода — это один из типов датчиков, который используется в выхлопной системе автомобиля. Размер и форма этого датчика похожи на свечу зажигания. В зависимости от расположения по отношению к каталитическому нейтрализатору этот датчик может быть расположен до (перед) или после (после) преобразователя. Большинство автомобилей, спроектированных после 1990 года, включают датчики o2 на входе и выходе.

Датчики кислорода, используемые в автомобилях: один датчик расположен перед каталитическим нейтрализатором, а другой — в каждом выпускном коллекторе автомобиля. Но максимальное количество этих датчиков в автомобиле во многом зависит от двигателя, модели, года выпуска. Но у большинства автомобилей есть 4 датчика

кислородные датчики

Принцип работы

Принцип работы датчика o2 заключается в проверке количества кислорода в выхлопных газах. Во-первых, этот кислород был добавлен в топливо для хорошего воспламенения.Связь этого датчика может осуществляться с помощью сигнала напряжения. Таким образом, кислородный статус в выхлопе будет определяться компьютером автомобиля.

Компьютер регулирует смесь топлива или кислорода, подаваемую в двигатель автомобиля. Расположение датчика до и после каталитического нейтрализатора позволяет поддерживать гигиену выхлопных газов и проверять эффективность преобразователя.

Типы датчиков кислорода

Датчики кислорода

подразделяются на два: бинарные датчики выхлопных газов и универсальные выхлопные газы.

1). Двоичный датчик кислорода в выхлопных газах

Двоичный датчик выдает изменение электрического напряжения при температуре 350 ° C в зависимости от уровня кислорода в выхлопных газах. Он сравнивает остаточное содержание кислорода в выхлопных газах с уровнем кислорода в окружающем воздухе и распознает переход от недостатка воздуха к избытку воздуха и наоборот.

2). Универсальный выхлопной газ

Этот датчик очень точен при расчете соотношений недостатка и избытка воздуха или топлива.Он имеет лучший расчетный диапазон и также подходит для использования в бензиновых и дизельных двигателях.

Признаки неисправности датчика

Неисправный датчик можно определить по следующим признакам.

  • Поломка, превышающая анализ выбросов
  • Можно уменьшить расход топлива.
  • Свет двигателя не горит
  • Плохая работа, глохнет и грубый холостой ход.
  • Программа проверки кода, распознающая неисправность датчика

Приложения

Области применения кислородных датчиков включают судовое дыхание, мониторинг быстрой реакции, лабораторные исследования и разработки, мониторинг топливного бака, определенных углеводородных сред, долгосрочный мониторинг процедур, ферментацию, упаковку пищевых продуктов и напитков, фармацевтику и медицину и т. Д.

Итак, это все об обзоре кислородного датчика. Эти датчики доступны в двух вариантах: датчик имбирного типа и планарный датчик. Вот вам вопрос, в чем преимущества кислородного датчика?

Как работает датчик кислорода в двигателе?

Что такое датчик кислорода?

Технически кислород очень важен для двигателя. Он определяет правильную работу двигателя. Таким образом, для достижения правильного соотношения воздух-топливо производители используют кислородные датчики в выхлопных системах.Кроме того, кислородный датчик выхлопных газов также известен как «лямбда-зонд». Он расположен перед каталитическим нейтрализатором в выхлопной трубе. Датчик генерирует напряжение в отношении количества кислорода в выхлопных газах. Таким образом, он обеспечивает обратную связь в режиме реального времени с системой управления двигателем о составе смеси.

Датчик O2 Bosch

Кроме того, откалибрована система управления двигателем (EMS). Он обеспечивает оптимальную мощность двигателя, выбросы и экономичность во всем рабочем диапазоне двигателя.Датчик кислорода помогает EMS контролировать оптимальные выбросы в выхлопной системе. Таким образом достигается идеальное соотношение воздух-топливо 14,7: 1.

Дизайн:

Кроме того, кислородный датчик состоит из «гальванической батареи». Датчик содержит два пористых платиновых электрода. Кроме того, между ними находится керамический электролит (диоксид циркония). Датчик кислорода генерирует напряжение. Он колеблется от 100 мВ (0,1 В) до 900 мВ (0,9 В).Это зависит от уровня кислорода в выхлопных газах. Датчик кислорода сравнивает атмосферный кислород, обычно около 21%, с количеством кислорода в выхлопных газах.

Датчик O2 (любезно предоставлен Denso)

Обычно богатая смесь содержит больше топлива на одну часть кислорода. Это означает, что в нем 0% кислорода. Таким образом, датчик выдает высокое напряжение около 900 мВ. Бедная смесь содержит меньше топлива на часть кислорода. Он может содержать от 3% до 4% кислорода. Итак, датчик выдает низкое напряжение 100 мВ. Однако среднее напряжение датчика составляет ~ 450 мВ, что дает идеальное соотношение смеси 14.7: 1.

Критерии:

Rich Mixture — большая разница между уровнем кислорода в атмосфере и в выхлопных газах. Это приводит к высокой проводимости между электродами. Следовательно, выходное напряжение высокое — около 900 мВ.

Lean Mixture — меньшая разница между уровнями кислорода. Это приводит к меньшей проводимости и меньшему выходному напряжению, обычно около 100 мВ.

Нормальная смесь — когда уровень смеси составляет примерно 14,7: 1. Тогда выходной сигнал кислородного датчика будет около 450 мВ.

Датчики кислорода Характеристики:

  1. Имеет проволоку из нержавеющей стали. Он обеспечивает лучшую устойчивость к коррозии и термическим нагрузкам.
  2. Производители используют позолоченные клеммы на контактах сигнального и опорного разъемов. Кроме того, он обеспечивает превосходный контакт даже для минутных сигналов напряжения / тока.
  3. Корпус сенсора с двойной сваркой лазером предотвращает попадание влаги на сенсорный элемент / нагреватель.
  4. Производители проводят функциональную проверку качества датчиков O2 при 1000 ° C.
  5. Производители также испытывают давление в керамической гильзе 420 бар, чтобы убедиться в целостности.
  6. Измерительный элемент кислородного датчика при изготовлении проходит испытания на «газопроницаемость».
Hitachi O2 датчик

O2 Sensor Функция:

Кроме того, кислород очень важен для человеческого организма. Точно так же важно запустить двигатель и получить лучшую производительность. Датчик кислорода помогает поддерживать «идеальное» соотношение воздух / топливо 14,7: 1 или лямбда 1. Он обеспечивает значение лямбда, равное 1, для различных условий работы двигателя.Кроме того, он сравнивает количество кислорода в выхлопных газах с количеством кислорода в атмосфере. При таком разном количестве кислорода кислородный датчик вырабатывает и отправляет выходное напряжение в систему управления топливом двигателя.

Кроме того, AC Delco, Bosch, Denso и Hitachi являются одними из ведущих производителей датчиков O2 в мире.

Примечание: изображения (любезно предоставлены соответствующими производителями)

Смотреть Датчик кислорода в действии:

Подробнее: Как работают датчики двигателя? >>

О CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог.Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Принцип работы кислородного датчика

Датчик кислорода Aanderaa был первым и единственным, кто в течение многих лет измерял растворенный кислород без дрейфа — теперь он один из самых быстрых! Ниже вы можете подробнее ознакомиться с принципом работы кислородного датчика

.

Поскольку кислород участвует в большинстве биологических и химических процессов в водной среде, это важный параметр для измерения.Кислород также можно использовать в качестве индикатора в океанографических исследованиях. Компания Aanderaa произвела революцию в океанографическом мониторинге / исследованиях кислорода, представив в 2002 году датчик кислорода. Применения варьируются от мелких ручьев до самых глубоких траншей, от тропических до измерений во льду / в отложениях. К настоящему времени с использованием этих оптодов опубликовано более 150 научных работ, в том числе публикации о принципе работы кислородного датчика. Датчик кислорода предназначен для измерения абсолютной концентрации кислорода и% насыщения.Датчик может использоваться от ручьев до морских глубин, от рыбных ферм до сточных вод и от полярных льдов до гидротермальных источников.

Эти датчики основаны на способности выбранных веществ действовать как динамические гасители флуоресценции. Флуоресцентный индикатор представляет собой специальный комплекс платинампорфирина, заключенный в газопроницаемую фольгу, которая подвергается воздействию окружающей воды. Эта чувствительная фольга прикреплена к стеклянному окну, обеспечивая оптический доступ к измерительной системе изнутри водонепроницаемого корпуса.Чувствительная фольга возбуждается модулированным синим светом; датчик измеряет фазу возвращенного красного света. Для повышения стабильности датчик также выполняет считывание эталонной фазы с помощью красного светодиода, который не вызывает флуоресценции в фольге. Датчик имеет встроенный температурный термистор, который обеспечивает линеаризацию и температурную компенсацию фазовых измерений для получения абсолютной концентрации O2.

Принцип гашения люминесценции на основе срока службы дает следующие преимущества:

  • Время отклика <8 сек (63%)
  • Высокая точность
  • Не чувствительно к перемешиванию (не потребляет кислород)
  • Пониженная чувствительность к загрязнению
  • Измеряет абсолютную концентрацию кислорода без повторных калибровок
  • Лучшая долгосрочная стабильность
  • Контроль горячей воды
  • Менее подвержен давлению
  • Не чувствителен к H 2 S
  • Не чувствителен к замерзанию

Датчики кислорода для медицинского применения

Датчики кислорода для медицинского применения

Введение:

Датчики кислорода

используются для измерения и контроля уровня концентрации кислорода , (т.е.д) кислород, который вдыхается и выдыхается пациентом, подключенным к аппарату ИВЛ или наркозу.

Датчик кислорода

, встроенный в мониторы дыхательных газов (RGM), используется для измерения концентрации кислорода (или) парциального давления кислорода в смеси газов для дыхания.

Датчик кислорода

также называется датчиками FiO2 или ячейками O2. Доля вдыхаемого кислорода (FiO2) — это концентрация кислорода в газовой смеси. Газовая смесь в атмосферном воздухе помещения имеет долю вдыхаемого кислорода 21%, что означает, что концентрация кислорода в воздухе помещения составляет 21%.

Зачем RGM кислородный датчик?

Мониторинг дыхательных газов всех дыхательных путей предназначен для перемещения комбинированной смеси воздуха и кислорода в легкие пациента и из них для облегчения дыхания или, в некоторых случаях, для выполнения механического дыхания пациента, который дышит недостаточно или физически не может дышать. дыхание.

Во время вентиляции необходимо точно измерить смесь дыхательных газов. В частности, измерение кислорода во время вентиляции является наиболее важным из-за его важности для обмена веществ.

В нем реализованы кислородные датчики для контроля и определения расчетной подачи кислорода пациенту.

Основным требованием является обеспечение высокоточного измерения содержания кислорода в дыхательном газе.

В медицинском кислородном датчике используются различные механизмы

  1. Электрохимические датчики
  2. Ультразвуковые датчики

1.Электрохимические датчики кислорода

Электрохимический чувствительный элемент кислорода в основном используется для измерения уровня кислорода в окружающем воздухе. Эти датчики встроены в машины RGM для измерения концентрации подаваемого O2. Они оставляют химические изменения в чувствительном элементе, которые создают электрический выходной сигнал, пропорциональный уровню кислорода. Электрохимический датчик преобразует химическую энергию в электрическую в процессе окисления и восстановления.Он обеспечивает электрическую мощность оборудования, прямо пропорциональную процентному содержанию кислорода в катоде и аноде. Датчик кислорода действует как источник тока, поэтому измерение напряжения осуществляется через нагрузочный резистор. Выходной ток кислородного датчика пропорционален количеству кислорода, потребляемого кислородным датчиком.

Выходной сигнал электрохимического сенсора — это ток, который обычно выражается в микроамперах (мкА). Этот ток генерируется при прохождении электронов в процессе окисления на аноде и диффузии ионов в раствор электролита в результате процесса восстановления кислорода на катоде. .

Рис. 1 Изображение механизма

Важные элементы в датчике кислорода:

Пластиковый корпус содержит следующие детали

Анод (-),

Катод (+),

Базовый электролит,

Печатная плата, резисторы, термистор

Для контролируемой подачи кислорода используются электрохимические кислородные датчики, они относительно невысоки и надежны, машины определяют от 0 до 100% концентраций кислорода.

Срок годности:

Срок хранения или «срок годности» важен для каждого электрохимического датчика кислорода.Эти кислородные датчики работают за счет химической реакции, происходящей внутри датчика. Поскольку датчик подвергается воздействию атмосферного газа, химические процессы, происходящие внутри датчика, создают электрический выходной сигнал (напряжение или сила тока), который пропорционален уровню газа. Это означает, что даже если датчик не используется, даже если он подвергается воздействию воздуха, он все равно расходует химические вещества внутри.

Клеточные реакции описаны следующим образом:

O 2 + 2H 2 O + 4e 4OH Катодная реакция

2Pb + 4OH 2PbO + 2H 2 O + 4e Анодная реакция (МЕТАЛЛ) ( ОКСИД МЕТАЛЛА ) (ELECTRONS )

Общая реакция клетки следующая:

O 2 + 2Pb = 2PbO

Рис. 2 Окисленный датчик

При высокой температуре и низкой влажности электролиты испаряются или высыхают.Таким образом, химическая реакция с датчиком замедлится до точки, когда датчик больше не будет давать точные показания.

Новые электрохимические датчики лучше использовать. Заявленный срок хранения большинства электрохимических кислородных датчиков составляет 6 месяцев. Вот почему важно заказывать кислородный датчик у поставщиков, которые хранят датчики в контролируемой среде и регулярно меняют свои запасы.

Для увеличения срока службы сенсора заказывайте сенсоры только тогда, когда вы готовы их использовать.Если у вас есть несколько устройств обнаружения газа, использующих один и тот же датчик, держите под рукой несколько дополнительных датчиков и отметьте дату доставки на упаковках, чтобы в следующий раз вы использовали самый старый заменяемый датчик. Для лучшего использования установите датчик в течение 4-6 месяцев с даты изготовления.

Срок службы датчика :

Датчик кислорода

может использоваться как для одного, так и для нескольких пациентов, поскольку он может работать без каких-либо помех в течение нескольких сотен тысяч кислородных часов, которые можно использовать для одного пациента или для нескольких пациентов в рамках этого цикла.Для лучшего понимания срока службы устройства кислородные часы переведены в годы. Срок службы обычного кислородного датчика составляет 24 месяца на воздухе при 25 ° C и относительной влажности 60%. Независимо от того, используется ли кислородный датчик, срок его службы начинает сокращаться сразу после его изготовления. В качестве приблизительного критерия срока службы датчика периоды до тех пор, пока выходной сигнал датчика в атмосфере при обычном давлении и температуре не упадет ниже 70% от начального выходного сигнала, можно определить как срок службы датчика.Теоретический расчетный срок службы (ожидаемый срок службы) датчика может быть выражен как (Концентрация кислорода%) X (время в часах), при условии, что датчик используется в постоянных условиях: температура 25 ° C и давление 1 атм. Ожидаемый срок службы датчика в значительной степени зависит от количества материала анода и выходного сигнала. Чем выше выходной сигнал, тем меньше срок службы, поскольку анод расходуется быстрее. В действительности ожидаемый срок службы датчика учитывает диапазон выходного сигнала.

Как правило, срок службы датчика обратно пропорционален отклонениям от указанных параметров:

  • Концентрация кислорода
  • Атмосферное давление
  • Температура

Срок службы датчика кислорода серии OS составляет более нескольких сотен тысяч часов O2.Конечный срок службы серии OS определяется как точка, в которой выходное напряжение снижается до 30% от его начального выходного значения.

Расчетное количество часов O2 = 100 X 24 X 180

часов O2 = 4, 32000 часов O2

Обычно срок службы датчика O2 составляет несколько сотен тысяч часов O2.

Калибровка датчика кислорода

Выходное напряжение датчика зависит от модели датчика кислорода.

Чтобы получить концентрацию кислорода в процентах, выходное напряжение кислородного датчика (мВ) умножается на коэффициент преобразования.Коэффициент преобразования определяется пользователем во время калибровки.

Для калибровки разделите 20,95 процента на выходной сигнал датчика в мВ на открытом воздухе. Где 20,95% — это коэффициент преобразования (% подачи кислорода в вентилятор), который может быть установлен пользователем в аппарате ИВЛ.

Например, 20,95% O2 (% подачи кислорода в вентилятор) / 12 мВ (выходное напряжение кислородного датчика) = 1,746% O2 / мВ. Выходное значение датчика кислорода в мВ, умноженное на 1,746, даст процент присутствующего кислорода для текущей влажности, температуры и высоты над уровнем моря.

Аналогично вычислению 100% O2 (% подачи кислорода в вентилятор) / 12 мВ (выходное напряжение кислородного датчика) = 8,33% O2 ​​/ Mv. Выходной сигнал датчика кислорода Mv, умноженный на 8,33, даст процент присутствующего кислорода для текущей влажности, температуры и высоты над уровнем моря.

Во избежание ошибок при чтении калибровка выполняется с сохранением известного значения

В результате выход калибруется в виде сигнала

Рис. 3 Линейность датчиков O2

Причины старения / выхода из строя кислородных датчиков:

  • Механические проблемы, такие как утечка электролита — повреждение датчика
  • Неправильная установка или сборка кислородных датчиков в аппаратах ИВЛ и наркозных станциях
  • Эти кислородные датчики не работают по истечении срока годности, когда датчики используются или не используются.
  • Неправильное хранение.

Как можно увеличить продолжительность жизни клеток O2?

  • Для лучшего использования установите датчик в течение 4-6 месяцев с даты изготовления.
  • Выполните предварительную проверку / калибровку датчика с требуемым интервалом в соответствии с инструкцией к устройству питания.
  • Если датчик опускается более чем на 3 фута, дайте 30 минут для прогрева и повторной калибровки датчика. Если датчик выходит из строя, пожалуйста, выбросьте датчик.
  • Не погружайте датчик кислорода в воду или другую жидкость

Производители:

В настоящее время существует очень мало производителей кислородных датчиков этого типа. Аутентичные немногие — это аналитические приборы U.S.A, Maxtec USA, City technologies U.K, Envitec Germany, Биометрические кабели Индия.

2. Ультразвуковые кислородные датчики

Ультразвуковой датчик кислорода — это экономичный датчик газа, используемый для определения концентрации кислорода в двух различных газовых смесях.

Благодаря использованию ультразвуковой технологии обнаружения эти датчики имеют очень стабильную работу, и нет необходимости калибровать датчик кислорода. Он в основном предназначен для измерения концентрации кислорода в аппаратах ИВЛ и наркозных аппаратах с широким диапазоном расхода.

По сравнению с электрохимическими датчиками кислорода эти датчики имеют гораздо больший срок службы.

Принцип ультразвукового датчика кислорода:

Ультразвуковая теория определения концентрации: состав бинарной газовой смеси имеет различную молекулярную массу, при распространении звука скорость изменяется для разных составов газа.

Характеристики ультразвукового датчика кислорода:

Калибровка не требуется

Длительный срок службы> 5 лет

Компактный размер, простота установки

Концентрацию газа и расход можно измерить вместе

Преимущества ультразвукового датчика кислорода:

Конюшня,

Без калибровки,

Высокая точность,

Длительный срок службы,

Для одновременного измерения концентрации и расхода.

Недостатки:

Измеряет только бинарные газы и зависит от влажности

Высокая начальная стоимость

Приложения:

▪ Аппарат ИВЛ

▪ Дыхательные аппараты

Разница характеристик между электрохимическим датчиком кислорода и ультразвуковым датчиком кислорода

Электрохимический датчик кислорода

Ультразвуковой датчик кислорода

Если кислород растворяется через диафрагму в электролитическом растворе, в котором основной металл (анод) и благородный металл (катод) находятся рядом друг с другом, генерируется ток, пропорциональный растворенному кислороду.Количество o2, проходящего через диафрагму, пропорционально парциальному давлению газа, поэтому концентрацию o2 можно определить путем измерения силы тока

.

Ультразвуковая теория определения концентрации используется в ультразвуковых датчиках кислорода. Когда звуковые волны проходят через бинарный состав газа, скорость распространения звука изменяется для каждого другого состава газа из-за молекулярной массы каждого состава газа. Скорость распространения звуковой волны преобразуется в электрический сигнал, который используется для определения концентрации O2.

Выполняется только измерение концентрации газа

Измеряйте только концентрацию и расход бинарного газа вместе, на которые влияет влажность

Используемый механизм: Электрохимическая реакция

Используемый механизм: теория ультразвукового обнаружения концентрации

Самый дешевый тип датчика.

Высокая стоимость по сравнению с электрохимическим датчиком

Меньшая точность по сравнению с другим датчиком

Быстрый отклик, стабильное измерение, высокая точность

Срок службы обычно измеряется месяцами, хранение датчика не увеличивает срок службы

Длительный срок службы> или равный 5 годам

По мере старения сенсора требуется частая калибровка

самокалибровка, не требует регулярной калибровки

Проблема для электрохимических датчиков заключается в том, что они зависят от химического процесса, который зависит от температуры.

Полная температурная компенсация

Области применения: больничные вентиляторы, наркозные аппараты, портативные газоанализаторы

Области применения: больничные вентиляторы, анализ газов или приложения с концентраторами кислорода или портативными генераторами кислорода

Пожалуйста, напишите нам по любым вопросам, касающимся датчиков кислорода, на info @ biometriccables.com

Эта статья написана М.Киртхана, биомедицинским инженером, специалистом по обслуживанию клиентов

КАК ДИАГНОСТИРОВАТЬ И ЗАМЕНИТЬ


Home, Библиотека по ремонту автомобилей, Автозапчасти, Аксессуары, Инструменты, Руководства и книги, Автомобильный БЛОГ, Ссылки, Индекс


Ларри Карли, авторское право 2019 AA1Car.com

Компьютеризированные системы управления двигателем полагаются на входные данные от различных датчиков для регулирования производительность двигателя, выбросы и другие важные функции.Датчики должны предоставлять точную информацию, в противном случае могут возникнуть проблемы с управляемостью, повышенный расход топлива и сбои в выбросах.

Датчик кислорода — один из ключевых датчиков в этой системе. Его часто называют датчиком «O2», потому что O2 — это химическая формула кислорода (атомы кислорода всегда перемещаются парами, а не поодиночке). Его также можно назвать датчиком h3O2 для подогреваемого кислородного датчика, поскольку он имеет внутреннюю цепь нагревателя, которая доводит датчик до рабочей температуры после холодного запуска.

Первый датчик O2 был представлен в 1976 году на Volvo 240. Следующие автомобили в Калифорнии получили их в 1980 году, когда правила Калифорнии по выбросам требовали более низких выбросов. Федеральные законы о выбросах сделали датчики O2 практически обязательными для всех автомобилей и легких грузовиков, построенных с 1981 года. И теперь, когда действуют правила OBD-II (автомобили 1996 года и новее), многие автомобили теперь оснащены несколькими датчиками O2, некоторые из которых целых четыре!

Датчик O2 установлен в выпускном коллекторе для контроля количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигателя.Контроль уровня кислорода в выхлопных газах — это способ измерения топливной смеси. Он сообщает компьютеру, является ли топливная смесь богатой (меньше кислорода) или бедной (больше кислорода).

На относительную насыщенность или обедненную смесь топливной смеси может влиять множество факторов, включая температуру воздуха, температуру охлаждающей жидкости двигателя, барометрическое давление, положение дроссельной заслонки, расход воздуха и нагрузку на двигатель. Существуют и другие датчики для отслеживания этих факторов, но датчик O2 является главным монитором того, что происходит с топливной смесью.Следовательно, любые проблемы с датчиком O2 могут вывести из строя всю систему.

ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ

Компьютер использует вход датчика кислорода для регулирования топливной смеси, что называется «контуром управления с обратной связью» по топливу. Компьютер ориентируется на датчик O2 и реагирует изменением топливной смеси. Это приводит к соответствующему изменению показаний датчика O2. Это называется работой «замкнутого контура», потому что компьютер использует вход датчика O2 для регулирования топливной смеси.Результатом является постоянное переключение от богатой к обедненной смеси, что позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, сохраняя при этом среднюю общую топливную смесь в надлежащем балансе для минимизации выбросов. Это сложная установка, но она работает.

Когда сигнал от датчика O2 не поступает, как в случае, когда холодный двигатель запускается впервые (или выходит из строя датчик 02), компьютер заказывает фиксированную (неизменную) богатую топливную смесь. Это называется операцией «разомкнутого контура», потому что входной сигнал от датчика O2 не используется для регулирования топливной смеси.

Если двигатель не переходит в замкнутый цикл, когда датчик O2 достигает рабочей температуры, или выходит из замкнутого цикла из-за потери сигнала датчика O2, двигатель будет работать на слишком богатой смеси, что приведет к увеличению расхода топлива и выбросов. Неисправный датчик охлаждающей жидкости также может предотвратить переход системы в замкнутый контур, потому что компьютер также учитывает температуру охлаждающей жидкости двигателя при принятии решения о переходе в замкнутый цикл.

КАК РАБОТАЕТ КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК

Датчик O2 работает как миниатюрный генератор и вырабатывает собственное напряжение, когда нагревается.Внутри вентилируемой крышки на конце датчика, который ввинчивается в выпускной коллектор, находится циркониевая керамическая колба. Колба снаружи покрыта пористым слоем платины. Внутри колбы находятся две платиновые полоски, которые служат электродами или контактами.

Наружная часть колбы подвергается воздействию горячих газов в выхлопе, в то время как внутренняя часть колбы выходит изнутри через корпус датчика во внешнюю атмосферу. Кислородные датчики старого образца на самом деле имеют небольшое отверстие в корпусе, чтобы воздух мог попадать в датчик, но датчики O2 нового типа «дышат» через свои проводные разъемы и не имеют вентиляционного отверстия.Трудно поверить, но небольшое пространство между изоляцией и проводом обеспечивает достаточно места для проникновения воздуха в датчик (по этой причине никогда не следует наносить смазку на разъемы датчика O2, поскольку она может блокировать поток воздуха). . Проветривание датчика через провода, а не через отверстие в корпусе, снижает риск загрязнения датчика изнутри и его выхода из строя.

Разница в уровнях кислорода между выхлопным и наружным воздухом внутри датчика вызывает прохождение напряжения через керамическую грушу.Чем больше разница, тем выше значение напряжения.

Датчик кислорода обычно генерирует напряжение до 0,9 вольт, когда топливная смесь богатая и в выхлопных газах мало несгоревшего кислорода. Когда смесь обеднена, выходное напряжение датчика упадет примерно до 0,2 В или меньше. Когда топливно-воздушная смесь сбалансирована или находится в точке равновесия около 14,7: 1, датчик будет показывать около 0,45 вольт.


Когда компьютер получает сигнал обогащения (высокое напряжение) от датчика O2, он понижает топливную смесь, чтобы уменьшить напряжение обратной связи датчика.Когда показания датчика O2 становятся бедными (низкое напряжение), компьютер снова меняет направление, заставляя топливную смесь обогащаться. Это постоянное переключение топливной смеси вперед и назад происходит с разными скоростями в зависимости от топливной системы. Скорость перехода самая низкая на двигателях с карбюраторами с обратной связью, обычно один раз в секунду при 2500 об / мин. Двигатели с впрыском в корпус дроссельной заслонки несколько быстрее (2–3 раза в секунду при 2500 об / мин), а двигатели с многоточечным впрыском являются самыми быстрыми (5–7 раз в секунду при 2500 об / мин).

Датчик кислорода должен быть горячим (около 600 градусов или выше), прежде чем он начнет генерировать сигнал напряжения, поэтому многие датчики кислорода имеют внутри небольшой нагревательный элемент, чтобы помочь им быстрее достичь рабочей температуры. Нагревательный элемент также может предотвратить слишком сильное охлаждение датчика во время длительного холостого хода, что может привести к возврату системы к разомкнутому контуру.

Датчики O2 с подогревом используются в основном в новых автомобилях и обычно имеют 3 или 4 провода. Старые однопроводные датчики O2 не имеют нагревателей.При замене датчика O2 убедитесь, что он того же типа, что и оригинальный (с подогревом или без подогрева). кислородных датчиков на двигатель увеличилось вдвое. Второй датчик кислорода теперь используется после каталитического нейтрализатора для контроля его эффективности. На двигателях V6 или V8 с двойным выхлопом это означает, что можно использовать до четырех датчиков O2 (по одному для каждого ряда цилиндров и по одному после каждого преобразователя).


Система управления подачей топлива с обратной связью EFI использует входные сигналы датчика O2 для управления топливной смесью.

Система OBD II предназначена для контроля выбросов двигателя. Это включает в себя наблюдение за всем, что может вызвать увеличение выбросов. Система OBD II сравнивает показания уровня кислорода датчиков O2 до и после преобразователя, чтобы увидеть, снижает ли преобразователь загрязняющие вещества в выхлопных газах. Если он не видит изменений в показаниях уровня кислорода, это означает, что преобразователь не работает должным образом.Это приведет к включению контрольной лампы неисправности (MIL).


ДИАГНОСТИКА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

Датчики O2 невероятно прочны, учитывая условия эксплуатации, в которых они живут. Но датчики O2 изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены.

Характеристики датчика O2 имеют тенденцию к снижению с возрастом, поскольку загрязнения накапливаются на наконечнике датчика и постепенно снижают его способность генерировать напряжение. Такое ухудшение может быть вызвано различными веществами, попадающими в выхлопные газы, такими как свинец, силикон, сера, масляная зола и даже некоторые топливные присадки.Датчик также может быть поврежден факторами окружающей среды, такими как вода, брызги дорожной соли, масло и грязь.

По мере того, как датчик стареет и становится вялым, время, необходимое для реакции на изменения в топливно-воздушной смеси, замедляется, что приводит к увеличению выбросов. Это происходит потому, что колебания топливной смеси замедляются, что снижает эффективность преобразователя. Эффект более заметен на двигателях с многоточечным впрыском топлива (MFI), чем с электронной карбюрацией или впрыском через корпус дроссельной заслонки, потому что соотношение топлива изменяется намного быстрее в приложениях MFI.

Если датчик полностью умирает, результатом может быть фиксированная богатая топливная смесь. По умолчанию для большинства применений с впрыском топлива средний диапазон составляет три минуты. Это вызывает большой скачок расхода топлива, а также выбросов. А если преобразователь перегреется из-за богатой смеси, он может выйти из строя.

Одно исследование EPA показало, что 70% автомобилей, не прошедших тест на выбросы I / M 240, нуждались в новом датчике O2.

Большинство проблем с датчиком O2 приводят к тому, что система OBD II устанавливает один или несколько диагностических кодов неисправности (DTC) и включает световой индикатор Check Engine.Это коды OBD, связанные с неисправностями датчика O2:

КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

P0030 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0031 …. Низкий уровень цепи управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0032. … Высокий уровень сигнала в цепи управления нагревателем датчика кислорода (HO2S), ряд 1, датчик 1
P0033 …. Цепь управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0034 …. Низкий уровень цепи управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0035 …. Высокий уровень сигнала в цепи управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0036 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0037…. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0038 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0042 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 3
P0043 …. Управление нагревателем HO2S Цепь низкого уровня, ряд 1, датчик 3
P0044 …. Цепь управления нагревателем HO2S, высокий уровень, ряд 1, датчик 3
P0050 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 1
P0051 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 1
P0052 …. Цепь управления нагревателем HO2S, высокий ряд 2, датчик 1
P0056 ….HO2S Цепь управления нагревателем, ряд 2, датчик 2
P0057 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 2
P0058 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 2
P0062 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2 Датчик 3
P0063 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 3
P0064 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 3
P0130 …. Цепь датчика O2, ряд 1, датчик 1
P0131 .. Цепь датчика ..O2, ряд 1, датчик 1, низкое напряжение
P0132 …. Цепь датчика O2, ряд 1, датчик 1, высокое напряжение,
P0133…. Цепь датчика O2 с медленным откликом, ряд 1, датчик 1
P0134 …. Цепь датчика O2 не обнаружена, блок 1, датчик 1
P0135 …. Цепь нагревателя датчика O2, ряд 1, датчик 1
P0136 …. O2 Sensor Неисправность цепи, ряд 1, датчик 2
P0137 …. Цепь датчика О2, низкое напряжение, ряд 1, датчик 2
P0138 …. Цепь датчика О2, ряд 1, датчик 2
P0139 …. Цепь датчика О2, медленное реагирование, ряд 1, датчик 2
P0140 …. Нет активности в цепи датчика кислорода, банк 1, датчик 2
P0141…. Цепь нагревателя датчика О2, ряд 1, датчик 2
P0142 …. Неисправность цепи датчика О2, ряд 1, датчик 3
P0143 …. Низкое напряжение в цепи датчика О2, ряд 1, датчик 3
P0144 …. Высокий уровень сигнала в цепи датчика О2 Напряжение, ряд 1, датчик 3
P0145 …. Цепь датчика О2, медленная реакция, ряд 1, датчик 3
P0146 …. Цепь датчика О2, активность не обнаружена, ряд 1, датчик 3
P0147 …. Цепь нагревателя датчика О2, ряд 1, датчик 3

Если датчик O2 работает незначительно вялым или слегка смещен на богатую или обедненную смесь, он может не установить код неисправности.Единственный способ узнать, нормально ли работает датчик O2, — это проверить его реакцию на изменения в топливно-воздушной смеси. Вы можете прочитать выходное напряжение датчика O2 с помощью сканирующего прибора или цифрового вольтметра, но переходы трудно увидеть, потому что числа сильно меняются. Лучше всего наблюдать за изменениями выходного напряжения датчика O2 с помощью цифрового запоминающего осциллографа (DSO). Осциллограф отобразит выходное напряжение датчика в виде волнистой линии, которая показывает как его амплитуду (минимальное и максимальное напряжение), так и его частоту (скорость перехода от богатого к обедненному).


Образцы осциллографа датчика кислорода.

Хороший датчик O2 должен выдавать колеблющуюся форму волны на холостом ходу, при которой напряжение изменяется от почти минимального (0,1 В) до почти максимального (0,9 В). Искусственное обогащение топливной смеси путем подачи пропана во впускной коллектор должно привести к тому, что датчик среагирует почти немедленно (в течение 100 миллисекунд) и перейдет на максимальный (0,9 В) выходной сигнал. Создание обедненной смеси путем открытия вакуумной линии должно привести к падению выходного сигнала датчика до минимума (0.1в) значение. Если датчик не переключается вперед и назад достаточно быстро, это может указывать на необходимость замены.

Если цепь датчика O2 разомкнута, закорочена или выходит за пределы допустимого диапазона, он может установить код неисправности и загореться контрольной лампой проверки двигателя или неисправности. Если дополнительная диагностика выявляет неисправность датчика, требуется его замена. Но многие датчики O2, которые сильно повреждены, продолжают работать достаточно хорошо, чтобы не устанавливать код неисправности, но недостаточно хорошо, чтобы предотвратить увеличение выбросов и расхода топлива.Таким образом, отсутствие кода неисправности или контрольной лампы не означает, что датчик O2 работает правильно. Датчик может быть ленивым, или смещенным, богатым или бедным.

Компания под названием Lenehan Research производит портативный тестер датчика O2, который проверяет время отклика датчика O2, чтобы определить, хорошее оно или плохое. Тестер требует, чтобы датчик кислорода перескочил с уровня ниже 175 мВ до уровня выше 800 мВ менее чем за 100 мс, когда дроссельная заслонка открыта. — отрезал. Если датчик не реагирует достаточно быстро, тест не проходит.Тестер также показывает работу с обратной связью на быстром, сверхъярком цветном 10-светодиодном дисплее и проверяет управление PCM системой управления с обратной связью по топливу.


ЗАМЕНА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

Очевидно, что любой неисправный датчик O2 требует замены. Но также может быть полезно периодически заменять датчик O2 для профилактического обслуживания. Замена стареющего датчика O2, который стал медленно работать, может восстановить максимальную топливную эффективность, минимизировать выбросы выхлопных газов и продлить срок службы преобразователя.

Необогреваемые одно- или двухпроводные датчики O2 на автомобилях с 1976 по начало 1990-х годов можно заменять каждые 30 000–50 000 миль. Подогреваемые 3- и 4-проводные датчики O2 в приложениях с середины 1980-х до середины 1990-х годов можно менять каждые 60 000 миль. На автомобилях, оборудованных OBD ​​II (1996 г. и новее), можно рекомендовать интервал замены 100 000 миль.

Датчик кислорода можно снять с выпускного коллектора с помощью специального гнезда датчика кислорода (в котором есть вырез для очистки проводов) или гнезда 22 мм.Датчик выйдет легче, если двигатель немного теплый, но не горячий на ощупь. Поместите гнездо на датчик и поверните против часовой стрелки, чтобы ослабить его. Если он замерз, нанесите проникающее масло и нагрейте основание датчика.

При установке нового кислородного датчика прямого монтажа или штатного кислородного датчика разъем проводки нового датчика вставляется в разъем без каких-либо изменений. Но если вы устанавливаете «универсальный» кислородный датчик, исходный разъем проводки придется отрезать, чтобы провода на новом датчике можно было соединить с проводами, идущими к разъему.В 4-проводных датчиках один провод является сигнальным, один — заземлением, а два других — для цепи нагревателя. Провода имеют цветовую кодировку, но цвета на универсальном датчике, вероятно, не будут совпадать с цветами на исходном датчике. См. Таблицу ниже с цветовой кодировкой, используемой на датчиках кислорода различных марок:


Типичные цветовые коды проводки датчика кислорода.

Датчик кислорода, вопросы и ответы

Сколько датчиков кислорода установлено на современных двигателях?

Зависит от года выпуска и типа двигателя.На большинстве четырех- и рядных шестицилиндровых двигателей обычно установлен единственный кислородный датчик, установленный в выпускном коллекторе. На двигателях V6, V8 и V10 обычно есть два датчика кислорода, по одному в каждом выпускном коллекторе. Это позволяет компьютеру контролировать воздушно-топливную смесь из каждого ряда цилиндров.

На более поздних моделях автомобилей с OBD II (некоторые модели 1993 и 94 года, а также все модели 1995 года и новее) один или два дополнительных кислородных датчика также устанавливаются в каталитическом нейтрализаторе или за ним для контроля эффективности преобразователя.Они называются датчиками O2 ниже по потоку, и они будут по одному для каждого преобразователя, если двигатель имеет двойные выхлопы с отдельными преобразователями.

Как кислородные датчики идентифицируются на диагностическом приборе?

При отображении на сканирующем приборе правый и левый верхние кислородные датчики обычно обозначаются Bank 1, Sensor 1 и Bank 2, Sensor 1. Датчик Bank 1 всегда будет находиться на той же стороне двигателя V6 или V8, что и цилиндр номер один.

На сканирующем приборе датчик ниже по потоку на четырех- или рядном шестицилиндровом двигателе с одним выхлопом обычно обозначается Bank 1, Sensor 2.На двигателях V6, V8 или V10 нижний датчик O2 может быть помечен как банк 1 или банк 2, датчик 2. Если двигатель V6, V8 или V10 имеет двойной выхлоп с двойными преобразователями, нижние датчики O2 будут обозначены как банк 1, Датчик 2 и ряд 2, датчик 2. Или нижний кислородный датчик может быть помечен как блок 1 Датчик 3, если у двигателя есть два верхних кислородных датчика в выпускном коллекторе (некоторые делают для более точного контроля выбросов).

Важно знать, как идентифицируются датчики O2, поскольку диагностический код неисправности, указывающий на неисправный датчик O2, требует замены определенного датчика.Блок 1 Датчик 1 может быть задним датчиком O2 на поперечном V6 или датчиком на переднем выпускном коллекторе. Более того, датчики O2 на поперечном двигателе могут быть помечены иначе, чем датчики на заднем приводе. От одного производителя транспортного средства к другому не так много единообразия в том, как маркируются датчики O2, поэтому всегда обращайтесь к документации по обслуживанию OEM, чтобы узнать, какой датчик является датчиком 1 банка 1, а какой датчиком 1 банка 2. информацию бывает трудно найти.Некоторые OEM-производители четко определяют, какой датчик O2 является каким, а другие — нет. В случае сомнений позвоните дилеру и спросите кого-нибудь в сервисной службе.

Чтобы узнать, где находится датчик кислорода, щелкните здесь.

Как датчик O2 ниже по потоку контролирует эффективность преобразователя?

Нижний кислородный датчик в каталитическом нейтрализаторе или за ним работает точно так же, как верхний кислородный датчик в выпускном коллекторе. Датчик вырабатывает напряжение, которое изменяется при изменении количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах.Если датчик O2 является традиционным датчиком циркониевого типа, выходное напряжение падает примерно до 0,2 В при обедненной топливной смеси (больше кислорода в выхлопе). Когда топливная смесь богатая (меньше кислорода в выхлопе), выходной сигнал датчика подскакивает до максимума около 0,9 вольт. Сигнал высокого или низкого напряжения сообщает PCM, что топливная смесь богатая или бедная.

На некоторых более новых автомобилях используется новый тип датчика топлива с широким соотношением сторон (WRAF). Вместо того, чтобы генерировать сигнал высокого или низкого напряжения, сигнал изменяется прямо пропорционально количеству кислорода в выхлопных газах.Это обеспечивает более точное измерение для лучшего контроля топлива. Эти датчики также называются широкополосными датчиками кислорода, поскольку они могут считывать очень бедные топливно-воздушные смеси.

Система OBD II контролирует эффективность преобразователя, сравнивая сигналы верхнего и нижнего кислородных датчиков. Если преобразователь выполняет свою работу и снижает количество загрязняющих веществ в выхлопных газах, нижний кислородный датчик должен показывать небольшую активность (несколько переходов от обедненной к богатой, которые также называются «перекрестным подсчетом»).Показание напряжения датчика также должно быть достаточно стабильным (не повышаться или понижаться) и составлять в среднем 0,45 В или выше.

Если сигнал нижнего кислородного датчика начинает отражать сигнал верхнего кислородного датчика (ов), это означает, что эффективность преобразователя снизилась и преобразователь не очищает загрязняющие вещества в выхлопных газах. Пороговое значение для установки диагностического кода неисправности (DTC) и включения контрольной лампы неисправности (MIL) — это когда выбросы, по оценкам, превышают федеральные ограничения на 1.5 раз. См. Раздел «Поиск и устранение неисправностей кода катализатора P0420» для получения дополнительной информации о проблемах преобразователя.

Если эффективность преобразователя снизилась до точки, при которой транспортное средство может превышать предел загрязнения, PCM включит контрольную лампу неисправности (MIL) и установит диагностический код неисправности. В этот момент может потребоваться дополнительная диагностика для подтверждения неисправного преобразователя. Если датчики O2 на входе и выходе работают нормально и показывают снижение эффективности преобразователя, преобразователь необходимо заменить, чтобы восстановить соответствие требованиям по выбросам.Автомобиль не пройдет тест на выбросы OBD II, если в PCM есть коды преобразователя.

В чем разница между «подогреваемым» и «ненагреваемым» кислородным датчиком?

Подогреваемые кислородные датчики имеют внутреннюю цепь нагревателя, которая доводит датчик до рабочей температуры быстрее, чем ненагреваемый датчик. Кислородный датчик должен быть горячим (примерно от 600 до 650 градусов по Фаренгейту), прежде чем он сгенерирует сигнал напряжения. Горячий выхлоп двигателя будет обеспечивать достаточно тепла, чтобы довести датчик O2 до рабочей температуры, но это может занять несколько минут в зависимости от температуры окружающей среды, нагрузки двигателя и скорости.В это время система управления с обратной связью по топливу остается в «разомкнутом контуре» и не использует сигнал датчика O2 для регулировки топливной смеси. Обычно это приводит к богатой топливной смеси, потраченному впустую топливу и более высоким выбросам.

Путем добавления цепи внутреннего нагревателя к датчику кислорода можно направить напряжение через нагреватель, как только двигатель начнет нагревать датчик. Нагревательный элемент представляет собой резистор, который накаляется докрасна, когда через него проходит ток. Нагреватель доводит датчик до рабочей температуры в течение от 20 до 60 секунд в зависимости от датчика, а также поддерживает датчик кислорода в горячем состоянии, даже когда двигатель работает на холостом ходу в течение длительного периода времени.

Датчики O2 с подогревом обычно имеют два-три или четыре провода (дополнительные провода предназначены для цепи нагревателя). Примечание. Сменные датчики O2 должны иметь такое же количество проводов, что и исходные, и иметь такое же внутреннее сопротивление.

Система OBD II также контролирует цепь нагревателя и устанавливает код неисправности, если цепь нагревателя внутри датчика O2 неисправна. Нагреватель является частью датчика и не может быть заменен отдельно, поэтому, если цепь нагревателя разомкнута или закорочена и проблема не во внешней проводке или разъеме датчика, датчик O2 необходимо заменить.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы просмотреть или загрузить эту статью в виде PDF-файла





Щелкните здесь, чтобы узнать больше о руководстве по датчикам

Связанные статьи о датчиках двигателя:

Широкополосные датчики O2 и датчики A / F

Расположение датчиков кислорода

Определение проблем с выбросами (датчики O2)

Анализ датчиков двигателя

Общие сведения о системах управления двигателем

Модули управления трансмиссией (PCM)

Все о бортовой диагностике II (OBD II)

Обнуление диагностики OBD II

OBD Монитор не готов

Каталитические преобразователи

Поиск и устранение неисправностей каталитического нейтрализатора P0420 Код

Низкая экономия топлива (причины)

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

Нужна информация из руководства по техническому обслуживанию на заводе для вашего автомобиля?

Mitchell 1 DIY eautorepair manuals


Не забудьте посетить другие наши веб-сайты:

Auto Repair Yourself

CarleySoftware

OBD2HELP.com

Random-Misfire.com

Справка по диагностическому инструменту

TROUBLE-CODES.com

Принцип работы анализатора растворенного кислорода

Что такое растворенный кислород?

Растворенный кислород — это кислород, растворенный в воде. Его концентрация выражается как количество кислорода в единице объема, а единица измерения — мг / л. Биологически кислород является важным элементом для дыхания подводной жизни, а также действует как химический окислитель. Растворимость кислорода в воде зависит от температуры воды, солености, барометрического давления и т. Д.и уменьшается при повышении температуры воды.

Измерение растворенного кислорода методом мембранного электрода

Метод мембранного электрода измеряет диффузионный ток или ток восстановления, генерируемый концентрацией растворенного кислорода или парциальным давлением кислорода, чтобы получить концентрацию растворенного кислорода. На этот метод не влияют значение pH измеряемой воды, окисляющие и восстанавливающие вещества, цвет, мутность и т. Д., А метод измерения обеспечивает хорошую воспроизводимость.

Когда датчик погружается в воду, на мембране (тефлоновой мембране) образуется воздушный слой. Парциальное давление (концентрация) кислорода в воздушном слое находится в равновесии с концентрацией растворенного кислорода в воде. Метод мембранного электрода измеряет концентрацию кислорода в газовой фазе, чтобы косвенно получить концентрацию растворенного кислорода в воде.

Существует два типа метода мембранного электрода:

Гальванический метод и

Полярографический метод.

Эти методы отличаются только наличием или отсутствием внешнего приложенного напряжения и имеют одинаковые характеристики, характеристики и метод использования.

(1) Метод гальванического элемента

Мембрана имеет высокую проницаемость для кислорода и сконструирована таким образом, что электроды и электролит изолированы от измеряемой воды. Противоэлектрод — это основной металл, а рабочий электрод — благородный металл, а в качестве электролита используется гидроксид калия.Кислород проходит через мембрану и восстанавливается на рабочем электроде, поэтому метод измеряет ток восстановления, протекающий между обоими электродами, который пропорционален концентрации растворенного кислорода.

(2) Полярографический метод

Конструкция датчика почти такая же, как у гальванического элемента. Противоэлектрод выполнен из хлорида серебра и серебра, а рабочий электрод — из золота или платины. При напряжении 0,5–0.Между обоими электродами подается напряжение 8 В, кислород, который прошел через мембрану, инициирует реакцию восстановления на рабочем электроде, вызывая протекание полярографического ограничивающего тока, который пропорционален концентрации кислорода. Этот метод измеряет концентрацию растворенного кислорода на основе этого текущего значения.

Калибровка анализатора растворенного кислорода

Калибровка анализатора растворенного кислорода выполняется в следующих случаях:

При установке нового датчика растворенного кислорода
При замене мембранного узла и / или раствора электролита
Когда датчик был разобран и собран для обслуживания
Когда погрешность измерения после очистки превышает допустимое отклонение от эталонного метода

Существуют следующие методы калибровки анализатора растворенного кислорода:

Калибровка воздуха:
Выполняет калибровку диапазона в окружающем воздухе.Это наиболее распространенный и простой способ калибровки анализирующей системы, и этот метод в целом удовлетворителен. В калибровочной таблице приведены экспериментальные значения при относительной влажности 70%. Важно смыть любые загрязнения с мембраны сенсора, а затем аккуратно стереть оставшиеся капли воды с мембраны мягкой бумагой и т. Д.
Калибровка диапазона в воде, насыщенной воздухом:
Этот метод соответствует ISO 5814; выполните эту калибровку, если хотите более точно откалибровать анализатор.
Калибровка нуля в растворе сульфита натрия:
Эта калибровка занимает много времени и обычно не требуется.
Калибровка в реальном растворе: Измерение производится с помощью прибора на основе измеряемой воды, а калибровка выполняется в соответствии с полученным значением.

Также читайте: Интервью с анализатором проводимости Вопросы и ответы

Гальванические и оптические датчики растворенного кислорода

Современный метод измерения растворенного кислорода (DO) в лаборатории или на местах включает датчик DO, подключенный к измерителю, который записывает данные калибровки и измерений.Датчики DO могут быть разработаны для дискретного отбора проб, тестов биологической потребности в кислороде (BOD) или долгосрочного мониторинга, в то время как измерители DO могут быть оснащены внутренним барометром, алгоритмами компенсации и другими специальными функциями и могут быть связаны с компьютером для передачи данных.


Существует два типа датчиков DO: электрохимический и оптический. Электрохимические датчики DO, также известные как амперометрические датчики или датчики типа Кларка, измеряют концентрацию растворенного кислорода в воде на основе производимого электрического тока.Электрохимические датчики DO являются полярографическими и гальваническими. Преимущества гальванических датчиков перед полярографическими датчиками заключаются в том, что они не требуют внешнего источника напряжения и времени прогрева для работы, а их электролит может использоваться в течение длительного времени. Оптические датчики DO, широко известные как люминесцентные датчики DO (LDO), но некоторые из них называются флуоресцентными датчиками, измеряют концентрацию растворенного кислорода в воде на основе тушения люминесценции в присутствии кислорода. Они могут измерять либо интенсивность, либо время жизни люминесценции, поскольку кислород влияет на то и другое.1 Преимущества датчиков на основе срока службы люминесценции по сравнению с датчиками на основе интенсивности люминесценции заключаются в том, что они менее чувствительны к дрейфу источника света и детектора, изменениям оптического пути и дрейфу из-за деградации или выщелачивания красителя. 2 Они демонстрируют долгосрочную стабильность 2 и сохраняют свою точность даже при некотором фотодеградации. 1

HORIBA предлагает гальванические электрохимические датчики растворенного кислорода и оптические датчики содержания растворенного кислорода в люминесценции.Оба датчика не требуют технического обслуживания и имеют конфигурацию plug-and-play, которая состоит из двух частей — прочного корпуса датчика со встроенным термистором и кабелей разной длины, а также сменного наконечника / крышки датчика DO, обеспечивающих простой, быстрый и точный контроль растворенного кислорода.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *